SE537520C2 - Vattenhaltig sammansättning och metod för brandkontroll - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning visar en sammansattning och anvandningen av densamma i brandkontrolleringstillampningar. Sammansattningen innefattar en substans enligt formel I eller nagon negativt laddad form darav, en substans enligt formel ha eller lib eller nagon positivt laddad eller tautomer form ddrav, en hydrofob komponent och en amfifil komponent, van i R1 är OH eller C1-6 alkyl; R2 är H eller C(=X)NH2; X är oberoende vald fran 0 och N; R3 är oberoende vald fran NH2 och OH. Produktionsmetoder är ocksa. beskrivna. R3

Description

TEKNISKT OMRADE Foreliggande uppfinning hanfor sig till en vattenhaltig sammansattning fOr anvandning i brandkontrolleringstilldmpningar, fOr brandslackning och som flarnhammande medel.

BAKGRUND Tva generella principer fOr hammande av skada och allvarlighet av brinnande brannbara material innefattar: (i) sankning av materialens tendens att flamma upp genom behandling med en ldmplig sammansattning, ex. impregnering med ett 15 flamhammande medel, och (ii) sldckning av elden med en ldmplig sammansattning i vaskeform, fast form eller gasform. Exempel pa sammansattningen enligt (i) innefattar sammansattningar innehallande ex. substanser innehallande organisk fosfor, och enligt (ii), ex. bikarbonat, halogenerade kolvdten och koldioxidinnehallande sammansattningar.

For en allmant tillamplig brandslackningssammansattning är det onskvart att sammansattningen har ytterligare brandhammande egenskaper enligt den fOrsta generella principen ovan. Anledningen till detta är de mekanismer genom vilka brand sprider sig och atertander. En brand sprids genom tandning av material intill det brinnande materialet, antingen genom direkt kontakt med lagorna eller indirekt genom varmestralningen. Atertandning orsakas ofta, t.ex. vid atertandning av t.ex. ett vatskeformigt petroleumbrdnsle eller olja, genom lokal varmning ovan flampunkten orsakad av varmestralning eller direktkontakt med ett varmt fdremal eller material. Om materialens tendens att antanda minskas av den brandslackande sammansatningen sa fOrhindras spridning av branden varvid sldckning av densamma underldttas. När lagorna 30 har sldckts sa minskar risken fOr pafoljande aterantandning jamfort med det fall da brandslackningsmedel som saknar ytterligare brandhammande egenskaper anvands. Ytterligare onskvarda egenskaper hos en allmant tillampbar brandslackningssammansattning, fOrutom dess effektivitet som flamhammande medel och brandslackare, inkluderar lag giftighet. lag miljopaverkan. laga kostnader hos ingaende bestandsdelar. enkel beredning och hantering, ex. av brandman, hog stabilitet som mojliggor langtidslagring utan nedbrytning och/eller fysikaliska fdrandringar, ex. 1 537 5 utfallning, hos sammansattningen, ldmpliga fysiokemiska egenskaper, ex. viskositet, densitet, tixotrpi och lipofilicitet, fOr att mojliggora enkel och kontrollerbar applicering genom ex. sprayning genom munstycken och/eller pumpning genom brandslangar, lampliga fysiokemiska egenskaper for att medge effektiv brandslackning av brinnande flytande kolvaten.

Den mest valkanda och brandslacicningssammansattningen, vilken uppfyller manga av de ovan namnda onskvarda egenskaperna, dr vanligt vatten. Ndr det anvands vid brandbekampning sa kommer vatten i kontakt med brinnande fOremal, vilket resulterar i tillracklig kylning sá att de brinnande fOremalen faller under sina forbrannings- eller antandningstemperaturer, varvid aterantandning hindras. Nar vatten kommer i kontakt med varma fOremal sa fOrgasas vattnet Rh- att bilda anga, vilken expanderar och driver ut den luft som behovs for fOrbranningen.

Mr en brand daremot slacks genom att spruta vatten pa elden sa är endast en del av det utsprutade vattnet verksamt pa grund av vattenfOrluster, exempelvis genom avrinning eller fOrangning. Dessutom är vatten inte ldmpligt for brandbekampning av brinnande vatskeformiga kolvaten, ex. bensin, eftersom den genererade angan orsakar en explosionsartad okning och spridning av flammorna. For att forbattra egenskaperna hos vatten i flamskydds- och brandbekampningstillampningar sa utvecklas och anvands tillsatser, exempelvis brandhammande kemikalier, vilka kan hamma fOrbranning i 20 atminstone korta perioder aven efter att vatten har forangats, liksom att awn ha en direkt brandslackande effekt. Ytterligare tillsatser innefattar exempelvis fortjockningsmedel och olika skumbildare. Olika typer av organiska och oorganiska fosforhaltiga substanser representerar vanligen anvanda brandhammande kemikalier.

W02011016773 Al beskriver en sammansattning som innefattar en organisk fosforinnehallande fOrening, en olja och en detergent fOr anvandning brandkontrolltillampningar. Den fosforinnehallande fOreningen är en forening i vilken fosfor är kovalent bundet till kvave i form av en amidoallcylfosfonsyra. Dessutom tillhandahalls amidoallcylfosfonsyran i specifika utforingsformer som ett ammoniumkloridkomplex, vilket tidigare dr beskrivet i EP1065309 Al. Nackdelar med 30 amidoalkylfosfonsyrorna som är essentiella i sammansattningen beskriven i W02011016773 Al inkluderar en relativt hog produktionskostnad i jamforelse mot exempelvis andra komponenter i sammansattningen. Dessutom, ndrvaron av klorid i exemplifierade utfOringsformer är ej onskvart med hansyn till toxikologiska faktorer och miljofaktorer. 2 537 5 Alltsa forbattrade vattenhaltiga formuleringar som kan anvandas fOr brandbekampning, innefattande brandslackning och brandskyddning, är onskvdrda.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett andamal med fcireliggande uppfinning är att tillhandahalla en generellt anvandbar brandslackningssammansattning med en lagre produktionskostnad i jamfbrelse mot nuvarande sammansattningar med liknande anvandningsomrade.

Ett annat andamal med den fdreliggande uppfinningen är att tillhandahalla en generellt applicerbar brandslackningssammansattning med en ldgre negativ miljo eller 10 toxikologisk paverkan i jamfdrelse mot nuvarande sammansattningar med liknande anvandningsomrade.

Ett annat dndamal med den fbreliggande uppfinningen dr att tillhandahalla en generellt applicerbar brandslackningssammansattning med en lagre negativ miljo eller toxikologisk paverkan och en lagre produktionskostnad, med liknande eller forbdttrad 15 effektivitet, i jamforelse mot nuvarande sammansdttningar med liknande anvandningsomrade.

Dessa och andra andamal, vilka kommer att framgâ fran den fdljande beskrivningen, har nu uppnatts med en vattenhaltig sammansattning som innefattar en substans enligt formel I eller flagon negativt laddad deprotonerad form ddrav, en substans enligt formel ha eller lib eller nagon positivt laddad eller tautomerisk form ddrav, R3 0 R1P OH OH (I) H2N R2 (11a) N1■1 I R3f‘l R3 (11b) 25 en hydrofob komponent och en arnfifil komponent, van i R1 är OH eller Ci.6 alkyl; R2 är H eller C(=X)NH2; X är oberoende vald fran 0 och N; R3 är oberoende vald fran NI-12 och OH; och sammansattningen innefattar 1 till 10 vikt-% av summan av substansen enligt formel I eller negativt laddade form ddrav, 0,5 till 15 vikt-% av summan av substansen enligt formel ha eller lib eller positivt laddad eller tautomera form &ray, 3 537 5 0,015 till 1,7 vikt-% av den hydrofoba komponenten, och 0,0165 till 2 vikt-% av den amfifila komponenten.

Enligt en annan aspekt sa kan sammansattningen ytterligare innefatta en substans enligt formel III, van i R4 är oberoende vald fran gruppen bestaende av H, C1_6 alkyl och C1_6 fluoroalkyl. Fordelar med narvaron av en substans enligt formel III inkluderar den okade formagan aft samtidigt bibehalla ett onskvart pH och forhallande mellan fosfor och kvave, d.v.s.

P-N-forhallande, i sammansattningen.

Enligt en annan aspekt sá kan sammansattningens pH vara i intervallet fran 6 till 10. Sadant pH-intervall medger en mer optimal langtidsstabilitet hos sammansattningen och en minimerad negativ effekt, sasom korrosion, av nagon behallare, sasom t.ex. en metallisk behallare, i viLken sammansattningen forvaras.

Enligt en annan aspekt sa kan forhallandet mellan vikten av det totala fosforinnehallet och vikten av det totala kvaveinnehallet, d.v.s. P-N-forhallandet, vara i intervallet fran 0,1 till 0,6. Ett sadant thrhallande tillhandahaller en optimal prestanda hos sammansattningen i brandkontrolltillampningar.

Ytterligare sardrag hos uppfinningen och dess utforingsformer är framlagda i de bilagda kraven.

DETALJERAD BESKRIVNING Eft flertal utfOringsformer av fOreliggande uppfmning kommer all beskrivas i 25 mer detalj nedan med hanvisning till de medidljande formlerna for aft fackman pa omradet skall kunna utfora uppfmningen. Uppfinningen kan emellertid utforas i flera olika former och bor inte tolkas som begransad till de hari visade utfOringsformerna. Dessa utfdringsformer tillhandahalles snarare fOr aft denna beskrivning skall bli genomgripande och komplett, och fullstandigt visa uppfirmingens omfang fOr fackman 4 537 5 pa omradet. Utfciringsformerna begransar inte uppfinningen utan uppfinningen begransas endast av de bilagda patentkraven. Vidare sa skall inte terminologin som anvands i den detaljerade beskrivningen av de specifika utforingsformer som visas i de bilagda formlerna anses begransande fOr uppfinningen.

Det befarms overraskande att sammansattningen enligt uppfinningen utgor en utmarkt sammansattning fdr allman brandbekampning med brandslackande och brandhammande egenskaper.

Med "brandslackning" eller helt enkelt "slackning" hanvisande till flammor eller eld, eller liknande, menas hari en behandling som slacker lagorna i en eld. Med "flamskyddning", "brandskyddning", "flamhamning", "brandhamning" eller liknande menas hari en behandling som sanker ett materials benagenhet att antanda, exempelvis impregnering.

Sammansattningen enligt uppfinningen innefattar vasentligen en substans enligt formel I, en substans enligt formel Ha eller Hb, en hydrofob komponent och en amfifil komponent, upplost eller dispergerat i vatten. 0 11 R1P OH OH (I) H2N R2 R3 NN I R3N R3 (11b) R1 kan vara OH eller C1 alkyl, sasom t.ex. methyl.

R2 kan vara H eller C(=X)NH2, sasom t.ex. C(=0)NH2 eller C(=N)NH2. X hos formel ha kan vara 0 eller N. R3 kan vara NH2 eller OH i flagon kombination. Sarnmansattningen kan innefatta 1 till 10 vikt-%, sasom 5 till 10 vikt-%, av substansen enligt formel I, 0,5 till 15 vikt-%, sasom 8 till 15 vikt-%, av substansen enligt formel ha eller IIb, 0,015 till 1,7 vikt-%, sasom 0,5 till 1,7 vikt-%, av den hydrofoba komponenten, and 0,0165 till 2 vikt-%, sasom 0,5 till 2 vikt-%, av den amfifila komponenten.

Ej begransande exempel pa substanser enligt formel I visas i schema 1. 537 5 ,OH OH CH3 lb O. OH IDC OH Ig If Schema 1 Enligt en utforingsform sa r substansen enligt formel I Ia. Fordelar med Ia inkluderar latt tillganglighet, lag kostnad och lag toxicitet.

Enligt en utfOringsform sa är R1 hos formel I C1_6 alkyl, thretradesvis metyl.

Ej begransande exempel pa substanser enligt formel ha visas i schema 2.

NH 0NH0H2N NH2 H2 NH2NNH2H2NNH2 IlaaIlabIlacNIlad Schema 2 Ej begransande exempel pa substanser enligt formel ill) visas i schema 3.

OHOH N NN N HO N OH H,N N NH2 IlbbIlbc 2 H2N N NH Ilba N N OH II bd Schema 3 Icke begransande exempel pa den hydrofoba komponenten inkluderar paraffmoljor av t.ex. petroleumursprung, blandningar av raka och/eller grenade och/eller cykliska alkaner eller alkoholer, sasom t.ex. alakaner eller alkoholer med 8 till kolatomer, estrar mellan glycerin och langkedjade karboxylsyror med 8 till 30 kolatomer, vilka kan vara vatskeformiga vid omgivande temperatur och innefatta en eller flera dubbelbindningar, eller blandningar av sadana estrar, vilka kan vara vatskeformiga vid omgivande temperatur, inkluderande t.ex. oljor av vegetabiliskt ursprung eller matoljor. 6 537 5 Enligt en utfOringsform kan oljan vara en babyolja, ex. babyoljan "mjukt & skont" fran AB Gunry i Kungsbacka, Sverige.

Enligt en utftiringsform sá kan den hydrofoba komponenten innefatta minst en, sasom alla, av substanserna valda fran gruppen bestaende av Paraffinium liquidium, cetylalkohol eller flagon liknande langkedjad alkohol, glycin, sojaolja och olusolja.

Enligt en annan utforingsform av uppfinningen kan den hydrofoba komponenten vara en massageolja.

Enligt en utfOringsform kan den hydrofoba komponenten vara en olja av vegetabiliskt ursprung med relativt lag giftighet sasom kokosolja, majsolja, bomullsfroolja, olivolja, palmolja, jordnotsolja, rapsolja, safflorolja, sesamolja, sojabonolja, solrosolja, amarantolja, aprikosolja, appelfroolja, arganolja, kronartskocksolja, avokadoolja, babassuolja, behenolja, talgnotolja fran Borneo, yanguolja, xanthiumolja, dikaolja, oljedadreolja, linolja, druvkarneolja, hampaolja, kapokfroolja, marulaolja, meadowfoamfroolja (En: meadowfoam seed oil), senapsolja, okrafroolja, papajafroolja, perillafrOolja, poppelfroolja, sviskonkarneolja, qinoaolja, ramtilolja, riskkliolja och tefrOolja.

Enligt en utforingsform sa kan den hydrofoba komponenten vara en olja av vegetabiliskt ursprung sasom ricinolja, kokosolja, bomullsfroolja, palmolja, jordnotsolja, radisolja, rapsolja, riskkliolja, safflorolja, salicorniaolja, solrosolja, kinesisk traolja, copaibaolja, pongamiaolja, jatrophaolja, jojobaolja och olja fran pittosporum resinifera.

Enligt en utthringsform kan den hydrofoba komponenten vara en matlagningsolja sasom t.ex. olivolja, solrosolja, safflorolja, rapsolja, sojabonolja, jordnotsolja, sesamolja, majsolja, senapsolja, palmolja, druvkarneolja, mandelolja och valnOtsolja.

Enligt en utfOringsform sa kan den hydrofoba komponenten vara rapsolja eller solrosolja. Fordelar med sadana oljor innefattar deras lattillganglighet, laga kostnad och laga toxicitet.

Den amfifila komponenten kan typiskt innefatta en eller flera katjoniska-, 30 zwitterjoniska- och icke-joniska amfifila ytaktiva amnen av sadan typ och i sadana proportioner sasom valkant Mom konstardigheten for att ge en effektiv, lagtoxisk och relativt miljovanlig emulgerare av olja-i-vatten emulsioner, sasom i t.ex. kommersiellt tillgangliga tvattmedel. Det anjoniska ytaktiva amnet kan exempelvis vara en sulfat, ex. natriumdodecyl- eller laurylsulfat eller ammoniurnlaurylsulfat eller en sulfonate, ex. perfluoroktanylsulfonat eller olika alkylbensensulfonater; och ett karboxylat, ex. 7 537 5 perfluoroktanoat, och olika fettsyresaher eller tvalar. Det katjoniska ytaktiva arnnet kan exempelvis vara ett kvartart ammoniumsalt, exempelvis ett alkyltrimetylammmoniumsalt, ex. cetyltrimetylammoniumbromid, eller ett pyridiniumsalt, ex. cetylpyridiniumklorid. Zwitterjoniska ytaktiva amnen innefattar exempelvis CHAPS, betainderivat sasom kokamidopropylbetain och dodecylbetain, samt kokoylglycinater. Exempel pa ickejoniska amfifila ytaktiva amnen innefattar lampligt substituerade, ex. alkylerade, polyetylenoxider, Triton X-100, sampolymerer av etylenoxid och propylenoxid, lampligt substituerade, ex. alkylerade, glykosider sasom oktylglykosid och decylmaltosid, langkedjade alkoholer, ex. cetylalkohol och oleylalkohol, fettsyraamider sasom kokamid, ur sorbitol harledda sustanser sasom estrar av sorbitan och PEG-ylerad sorbitan Enligt en utffiringsform sa kan den amfifila komponenten hos sammansattningen vara ett kommersiellt tillgangligt mjukgoringsmedel. Enligt en utffiringsform sa kan den amfifila komponenten hos sammansattningen vara ett kommersiellt tillgangligt flytande eller torrt diskmedel.

Enligt en utffiringsform sá kan den amfifila komponenten hos sammansattningen vara ett kommersiellt tillgangligt flytande diskmedel, sasom YES® eller Fairy® fran Procter & Gamble.

Enligt en utffiringsform sa kan den amfifila komponenten innefatta minst en, sasom alla, av substanserna enligt formel IVa, IVb, IVc och IVd, van i n1 kan vara 8 till 14, sasom 10, ml kan vara 2 till 4, sasom 2, n2 kan vara 8 till 14, sasom 11, m2 kan vara 2 till 6, sasom 4, n3 kan vara 8 till 14, sasom 11 och n4 kan vara 8 till 14, sasom 11.

OHOH I---- 0=S=0OH IHO O I0./) II r,..H2cH2>rn1r(ocH,c,,,,,,,_N=0N=0 _.(ICH2)n3,,(ICH2)n4 ,(CH2)ni.,ACH2)n, IVaIVbIVcIVd Schema 4 Enligt en utffiringsform sá kan den amfifila komponenten innefatta en blandning av substanserna enligt formel IVa, IVb och IVc, eller motsvarande salter, 8 537 5 utgorande 50 vikt-% eller mer av den amfifila komponenten, med de respektive relativa viktproportionerna 3 till 6: 0.2 till 1: 1 till 2.

Enligt en utthringsform sä kan den amfifila komponenten hos sammansattningen innefatta minst ett ytaktivt amne och valbart ytterligare ingridienser 5 som vanligen anvands i rengoringsmedel och ocksa är valkanda, ex. substanser som modifierar skumningsegenskaper, sultainytaktiva hydrotroper, korossionshindrare och konserveringsmedel, ex. N-allcylisotiazolinon och/eller klorerade derivat av densamma. Sammansattningen kan innefatta en substans enligt formel III, R4 N/R4 R4 (III) van i R4 är oberoende vald frail gruppen som bestar av H, C1 alkyl, sasom t.ex. metyl och etyl, och C1_6fluoroalkyl, sasom t.ex. en fluoroalkylgrupp som innefattar 1 till 13 fluoro, sasom 3 till 5 fluoro. Fordelar med narvaron av en substans enligt formel III inkluderar den utokade formagan att samtidigt bibehalla ett onskvart pH och thrhallande mellan fosfor och kvave, d.v.s. ett P-N-thrhallande, i sammansattningen. En substans enligt formel I kan exempelvis driva sammansattningen mot ett oonskat lagt pH, vilket inte kan okas tillrackligt mot ett onskvart omrade genom ndrvaron av en substans enligt formel ha eller lib med enbart svaga basiska egenskaper. Partielh utbyte hos substanserna enligt forme] ha eller IIb med bara svagt basiska egenskaper mot en substans enligt forme' III, kan saledes generera en substans enligt formel III I en protonerad positivt laddad form genom en syra-bas-reaktion, under det att ett onskvart pH och P-N-thrhallande erhalles. Den exakta omfattningen av det partiella utbytet beror pa faktorer sasom surheten hos substansen enligt formel I, basstyrkan hos substansen enligt formel ha och lib, det onskvarda finala pH-vardet och P-N-thrhallandet hos 25 sammansattningen, sasom enkelt thrstas och kan beraknas av den skickliga fackmannen. Substansen enligt formel III kan dessutom bara ytterligare funktionella grupper eller element, t.ex. fluoro eller alkylfluoro, vilka är fOrdelaktiga avseende effektiviteten eller prestandan hos sammansattningen.

Det är valkant thr fackmannen att substanser enligt formel I, ha och IIb kan ha sura eller basiska egenskaper, d.v.s. att de kan existera som salter eller underga syra- bas-reaktioner i vattenthsning, varvid de blir protonerade eller deprotonerade och kan saledes forekomma i en negativt eller positivt laddad form. Fackmannen är ocksa val 9 537 5 medveten om att vissa av dessa substanser kan fOrekomma i olika tautomera eller mesomera former. Aven da substansema enligt formel I, ha och IIb han ar illustrerade som en sdrskild tautomer, mesomer och neutral form, sa är det Mit fOr fackmannen att fOrsta att motsvarande tautomera och mesomera former existerar. Det är vidare ldtt att forsta att t.ex. ett motsvarande salt kan anvandas i olika fall istallet for den neutrala formen ndr man preparerar en sammansattning enligt uppfinningen. Exempelvis kan ett salt, sasom t.ex. ett alkalimetallsalt eller ammoniumsalt, av en substans enligt formel la eller Ib anvandas i stallet for en substans enligt formel Ia eller lb av den form som är illustrerad hari, fdljt av efterfoljande pH-justering av den resulterande sammansattningen genom tillsats av t.ex. en stark syra sasom t.ex. svavelsyra, fbr att ge en sammansattning enligt uppfinningen. Ndr, i sadana fall, det motsvarande ammoniumsaltet anvands som ersattningsmedel sa inser fackmannen aft mangden av, i forsta hand, substansen enligt forme' III, och i andra hand, substansen enligt formel Ha eller IIb maste reduceras for att det onskvarda P-N-forhallandet och pH-vardet, sasom beskrivet hari, skall erhallas.

Tabell I visar lampliga kombinationer av ingredienser och motsvarande mdngder fir att ge sammansattningar enligt uppfmningen, enligt utforingsformer vilka motsvaras av intrddena ddri. Den hydrofoba komponenten hos dessa kombinationer kan, till exempel, vara bebisoljan "mjukt & skont" fran AB Gunry i Kungsbacka, Sverige, 20 eller nagon annan hydrofob komponent sasom beskrivet hari. Den amfifila komponenten hos dessa kombinationer kan, till exempel, vara det flytande diskmedlet YES® eller Fairy® fran Procter & Gamble, eller nagon annan amfifil komponent sasom beskrivet hari.

Beroende pa de sura och basiska egenskapema hos de ingaende komponentema i sammansattningen, t.ex. substanser enligt formel I, ha och IIb, sa kan pH i sammansattningen bli relativt lagt eller Mgt. Aven dá sammansattningen kan vara effektiv i manga tillampningar oberoende av detta pH-varde sa an det ofta onskvart att justera dess pH till ett intervall fran 6 till 10, sasom 7 till 9. En sammansattning med ett sadant pH kan ha en minimal negativ effekt, sasom avseende korrosion, gentemot 30 behallaren den fOrvaras i. Dessutom, kemisk dekomponering, sasom t.ex. hydrolys av estrar eller amider eller andra komponenter, sasom t.ex. den lipofila komponenten eller den amfifila komponenten kan minimeras, villcet clarvid leder till thrbattrad langtidsstabilitet. Sammansattningens pH kan okas for att lagga sig i det foredragna intervallet genom tillsats av en lamplig klor och bromfri bas, sasom en substans enligt formel III, sasom beskrivet armors-tales hari. Icke begransande exempel pa andra 10 537 5 lampliga baser som kan anvandas fbr detta andamal, vilka inte paverkar P-Nforhallandet, inkluderar alkalimetallhydroxider eller karbonater, t.ex. natrium- eller kaliutnhydroxid eller karbonat. Sammansattningens pH kan minskas for att lagga sig i det fOredragna intervallet genom tillsats av en lamplig klor och bromfri syra. Icke 5 begransande exempel pa lampliga sadana syror som kan anvandas fOr detta andamal, vilka inte kommer all paverka P-N-forhallandet, innefattar myrsyra, attiksyra, mjolksyra eller citronsyra. Sarnmansattningens pH for de sammansattningar som är beskrivna i t.ex. tabell 1, intrade 1, 2, 12 och 13, med en relativt hog halt av ornradet av substanser enligt formel ha, kan fOrdelaktigt minskas till under 10 eller under 9 genom tillsats av en syra. 11 lntrade # Substans enligt formel I (vikt-%) Substans enligt forme] Ila (vikt-%) Substans enligt formel Ilb (vikt-%) forme] Ill (vikt-%) Hydrofob komponent (vikt-%) Amfifil komponent (vikt-%) 1 R1 är OH eller methyl X al- N och R2 ar C(=0)NH2 X al- N och R2 ar H X ar 0 och R2 är H R3 ar NH2 R3 ar OH R4 ar H 0,1till 0,2 0,15 till 0,4 1 2 till 6 2 1 1,5 till 0,1till 0,2 0,15 till 0,4 3 1 1,5 till0,1 till 0,2 0,15 till 0,4 4 1 1,5 till2 till 4 0,1till 0,2 0.15 till 0,4 1 0,5 till 2 0.1till 0,2 0,15 till 0,4 6 1 0,5 till 2 2 till 4 0,1till 0,2 0.15 till 0,4 7 1 1,5 till 4 0,1till 0,2 0,15 till 0.4 8 1 1,5 till 4 2 till 4 0.1till 0,2 0,15 till 0,4 9 1 1,0,5 till 0,1till 0,2 0.15 till 0,4 _L N.)1 2 1 till 4,0,1till 0,2 0,15 till 0,4 11 1 1till1.1till6 0,1till 0,2 0,15 till 0,4 12 10 till 0,5 till1 0,5 till 2 13 8 till 0,5 till1 0.5 till 2 14 8 till 0.5 till1 0.5 till 2 8 till 10 till 0,5 till1 0,5 till 2 16 6 2,5 till 0,5 till1 0,5 till 2 17 2,5 till10 till 0,5 till1 0,5 till 2 18 7 till 0,5 till1 0,5 till 2 19 7 till 10 till 0,5 till1 0.5 till 2 7,2.5 till0,5 till1 0,5 till 2 21 5 till 0,6 till1 0,6 till 2 22 6 till 6 6 till 0,5 till1 0,5 till 2 23 1till1,7 1,5 till 2 24 1 till1,7 1,5 till 2 5 till 1till1,7 1,5 till 2 26 1till1,7 1,5 till 2 537 5 Enligt en utfbringsform sá kan P-N-fOrhallandet, d.v.s. kvoten mellan den totala vikten av fosfor och kvave i sammansattningen, vara 0,1 till 0,6. Nar sammansattningen innefattar en substans enligt formel ha som den huvudsakliga kvaveinnehallande substansen sá kan P-N-fOrhallandet vara fdretradesvis 0,1 till 0,3, mer fOredraget 0,1 till 0,2. Nar sammansattningen innefattar en substans enligt formel IIb som den huvudsakliga kvaveinnehallande substansen sa kan P-N-fdrhallandet vara fdretradesvis 0,3 till 0,6, mer foredraget 0,5 till 0,6.

Sammansattningen kan produceras genom att tillsatta, i lamplig ordning, substansen enligt formel I, eller nagot salt darav sasom t.ex. mono- eller dinatrium eller ammoniumsaltet, substansen enligt formel ha eller lib, eller nagot salt darav sasom t.ex. ett karbonatsalt nal- tillampligt, den hydrofoba komponenten och den amfifila komponenten till vatten, foljt av sammanblandning eller omrorning for att erhalla en homogen losning eller dispersion, for att erhalla en intermediar blandning som har ett forsta pH. Denna intermediara blandnings pH, som har ett forsta pH, kan darefter justeras till ett andra pH som är lagre an det fdrsta pH genom tillsats av en syra, eller till ett andra pH som är hOgre an det forsta pH genom tillsats av en bas. Icke begransande exempel pa lampliga syror inkluderar exempelvis svavelsyra, borsyra och organiska syror sasom myrsyra, attiksyra, mjolksyra och citronsyra. Icke begransande exempel pa 20 lampliga baser inkluderar exempelvis alkalimetall, magnesium, aluminium och zinkhydroxider och karbonater. Basen kan vara en amin enligt formel III, sasom vattenhaltig ammoniak. Fordelar med vattenhaltig ammoniak inkluderar en stor tillganglighet och lag kostnad. Tillsatsen av en amin enligt formel III kan dessutom samtidigt stalla in P-N-fOrhallandet och pH hos sammansattningen till ett mer optimalt varde, sasom beskrivet Ilan.

I brandbekampningstillampningar kan sammansattningen exempelvis anvandas kir sldckning av brander i vattenoldsliga brannbara vatskor, ex. bensin. I denna tillampning har sammansattningen en fOrdel i att ingen, eller en mindre, okning av brandens intensitet pa grund av en angexplosion sker, vilket är fallet med vanligt vatten 30 eller andra vattenbaserade sammansattningar. Dessutom sá hindrar sammansattningen effektivt aterantandning av den brannbara vatskan sâ snail eld har slackts genom anvandning av densamma.

Dessutom kan brinnande brannbara vatskor som kan slackas genom anvandning av fbreliggande sammansattning innefatta vattenlosliga organiska vatskor 13 537 5 sasom metanol, etanol och aceton, samt blandningar av dessa med varandra eller petroleumliknande produkter, exempelvis bensin.

Utan att vara bunden till nagon teori sá tror uppfinnaren att sammansdttningarnas formAga att hindra antandning eller aterantdridning av en brannbar vatska, vilken har en temperatur nara sin flampunkt, beror pa den avtagande tendensen hos den vatskan, i pmforelse med samma vaska som inte behandlats med sammansattningen, att avge brannbara gaser.

Sammansattningen kan awn anvandas fOr sldckning av brander i andra brdnnbara material, fOr vilka vanliga brandbekampningsmedel fOr narvarande anvands, innefattande exempelvis trd (ex. skogsbrander), papper, textilier och industriavfall.

En fOrdel med sammansattningen med avseende pa brandbekdmpning av brinnande fasta material, exempelvis tra och trabaserade material, är dess utmdrkta flamhammande egenskaper vid direkt administration genom ex. sprejning.

I en icke-begransande brandbekampningstilldmpning enligt en utforingsform kan sammansattningen anvandas till ffirbehandling, exempelvis genom sprayning, av material eller fOremal for att flamskydda dessa. Sadana material och fOrernal innefattar exempelvis hus beldgna nara en pagaende brand och trad belagna ndra en pagaende skogsbrand. De fysiokemiska egenskaperna hos sammansattningen, vilka gor sammansattningen lAtt att sprida pa ett effektivt sat, är fOrdelaktiga i denna Exempel pa vatskor av vilka flammorna dâ de brinner kan slackas med sammansattningen enligt uppfinningen, innefattar vattenolosliga organiska losningsmedel som är vaskor vid rumstemperatur, organiska losningsmedel som är delvis vattenlosliga och vatskor vid rumstemperatur, branslen for fdrbrannings- och reaktionsmotorer och besldktade kolvdten sasom bensin och fotogen, vattenlosliga organiska vdtskor och losningsmedel som metanol, etanol och aceton, vegetabiliska oljor som är vaskor vid rumstemperatur sasom matlagningsoljor anvanda fOr exempelvis fi-itering av mat.

Exempel pa halvfasta material, exempelvis fetter, kAda eller andra vid rumstemperatur amorfa material, av vilka flammorna da de brinner kan sldckas med 30 sammansattningen enligt uppfmningen, innefattande fett av animalt ursprung sasom baconfett, fett av petroleum eller syntetiskt ursprung sasom smorjfett, gummi sasom i bildack, och tjaror sasom ex. trd-, kol-, skiffer- och raffinerade tjaror.

Exempel pa fasta material, fran vilka flammorna ndr de brinner kan sldckas med sammansattningen enligt uppfmningen, innefattar trd, tract, sagspan, papper, textil, hushallsavfall och industriavfall. 14 537 5 Enligt en utroringsform kan de ovan ndmnda vatskorna, de halvfasta materialen och de fasta materialen flamsdkras genom behandling med sammansattningen enligt uppfinningen.

Bestandsdelarna i sammansattningen enligt uppfinningen är antingen kommersiellt tiligangliga produkter, tillgdngliga till lag kostnad, eller enkelt framstallbara fran billiga kommersiellt tiligangliga kemikalier.

De relativa andelarna av de ingaende ingredienserna hos sammansattningen enligt uppfinningen kan varieras sa att en sammansattning som är optimal fOr den specifika brandbekampnings- eller brandhdmningstilldmpningen uppnas, vilket fackmannen kanner val till. Exempelvis kan de fysikaliska egenskaperna, ex. viskositeten, finjusteras genom att variera de relativa proportionerna hos de ingaende ingredienserna fOr att generera den Onskade droppstorleken och/eller stromformen dá blandningen matas ut genom ett speciellt munstycke, eller nagon annan sorts utmatningsport, som anvands i samma Vidare sá kan valet av de ingaende ingredienserna Mom uppfinningens omrang vdljas sá att en sammansattning som är optimal Rh- den specifika brandbekampningseller brandhamningstillampningen uppnas, vilket fackmannen kanner vd1 till. Exempelvis kan kombinationen av en specifik hydrofob komponent och amfifil komponent valjas fdr att optimera stabiliteten hos blandningen sã att ingen eller minimal utfallning, eller annan fysikalisk forandring, uppstar vid lagring av sammansattningen i ex. reservoarer pa platser, sasom flygplatser eller bensinstationer, dar enkelt tillgangliga brandbekampningsmojligheter är onskvarda. Ett annat exempel innefattar valet av ett lampligt fdrgmedel som en ytterligare tillsats fOr brandbekampningen i ex. skogsbrander, varvid behandlade omraden lätt kan ses, sasom tidigare kant.

Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar ytterligare tillsatser hos sammansattningen hos fOreliggande uppfinning exempelvis ldmpliga salter av magnesium, aluminium, zink, och kalcium, vilka är kart& att ha brandhdmmande effekter, innefattande exempelvis magnesiumhydroxid, aluminiumhydroxid, 30 zinkhydroxistannat, kalciumcyanamid, zinkcyanamid, borsyra, zinkborat och andra borsyrasalter. Sadana additiv kan ocksa anvandas for att Oka eller minska det finala pH hos sammansattningen ndr de har basiska respektive sura egenskaper, sasom valkant for fackmannen. En eller flera av dessa tillsatser kan ytterligare fbrbattra de brandskyddande egenskaperna hos sammansattningen enligt uppfmningen. 537 5 Enligt en utfdringsform av uppfmningen innefattar ytterligare tillsatser av sammansattningen enligt foreliggande uppfirming exempelvis varme- eller ljudstabiliserare, smorjmedel, filmbildningsmedel, mjukgdrare, fargmedel, pigment, fargamnen, hydrofileringsmedel, hydrofoberingsmedel och fOrtjockningsmedel. Sadana tillsatser kan vidare forbattra stabiliteten, brandbekampningsfiirmagan, enkelheten att se var sammansattningen har applicerats, och forbattra de fysiokemiska egenskaperna hos sammansattningen for att bli mer optimal for den specifika tillampningen. Valet av flagon specifik av dessa tillsatser fOr fdrbattring eller utveckling av en given egenskap är kand for fackmannen pa omradet.

Enligt en utforingsform av uppfinningen kan en ytterligare tillsats hos sammansattningen enligt ffireliggande uppfmning vara ett skumbildningsmedel,s6som valkant inom konstfardigheten, vilket resulterar i bildande av exempelvis ett vattenfilmbildande skum, ett alkoholbestandig vattenfilmbildande skum, och en film bildad genom fluorproteiner.

Enligt en utffiringsform av uppfmningen kan en ytterligare tillsats hos sammansattningen enligt foreliggande uppfmning vara ett anti-frysmedel sasom etyleneller propylenglykol.

Enligt en utforingsform, kan en ytterligare tillsats hos sammansattningen enligt fdreliggande uppfinning vara ett tixotropiforbattrande medel sasom tidigare kant, dvs. 20 en tillsats som kommer att oka sammansattningens tendens att uppna en stabil gelliknande form vid vila men bli mer fluidliknande vid agitering. En sadan egenskap är fbrdelaktig i vissa tillampningar relaterade till brandslackning eller flamsakring av ex. fasta material eftersom de minskar sammansattningarnas tendens att rinna av desamma.

Enligt en utforingsform av uppfmningen kan sammansattningen enligt 25 uppfinningen anvandas som den framsta aktiva brandbekampningskomponenten i en aktiv brandskyddsanordning. En sadan brandskyddsanordning kan vara en handhallen eller vagnmonterad brandslackare anvand fOr slackning eller kontroll av sma brander. Eft lampligt drivmedel, exempelvis kvavgas, la eller koldioxid, kan anvandas.

Enligt en utforingsform kan sammansattningen anvandas for brandslackning 30 eller brandhamning av brander av klass A, B och F, enligt det europeiska klassificeringssystemet.

Enligt en utfOringsform kan sammansattningen anvandas ffir brandslackning eller brandhamning av brander av klasserna A, B och K, enligt det amerikanska klassificeringssystemet. 16 537 5 Enligt en utfOringsform kan sammansattningen anvdndas for brandkontroll av en vatska innehallande exempelvis vattenolosliga organiska losningsmedel som är vatskor vid rumstemperatur, organiska losningsmedel som är delvis losliga i vatten och vatskor vid rumstemperatur, fOrbrdnnings- och reaktionsmotorbranslen och beslaktade kolvdten sasom ex. bensin och fotogen, vattenlosliga organiska vatskor och lOsningsmedel sasom metanol, etanol och aceton, och vegetabiliska oljor som är vatskor vid rumstemperatur sasom matlagningsoljor anvanda for t.ex. fritering av mat.

Enligt en utibringsform sá kan sammansattningen anvandas fOr brandkontroll av ett fast material, till exempel, trd, trad, sdgspan, papper, textil, hushallssopor och 10 industriavfall.

Enligt en utforingsform kan sammansattningen anvdndas fOr brandkontrollering av ett halvfast material innehallande exempelvis animaliskt fett sasom baconfett, fett fran petroleum eller syntetiska fetter sasom smorjfetter, gummi sasom i bildack och tjdror sasom trd-, kol-, skiffer- och renade tjdror.

Enligt en utfOringsform av uppfinningen sâ kan sammansattningen innefatta 0,01 till 3 vikt-% av ett reoligimodifierande medel vald frdn gruppen bestdende av tixotropifOrbdttrande eller pseudoplastisitetshojande polysackarider kanda inom konstfardigheten. Det reologimodifierande medlet kan vara nagon annan organisk eller oorganisk forening kand inom konstfardigheten med en tixotropifOrbattrande eller pseudoplastisitetshojande effekt liknande den tixotropiforbdttrande eller pseudoplastisitetshojande effekten hos en lamplig polysackarid, sdsom xantangummi. Fordelar med sammansattningar som innefattar ett sadant reologimodifierande medel inkluderar den okade formagan aft vidhafta pa material ndrliggande brinnande material utan aft rirma av, saledes fOrse en skyddande effekt mot antandning av det fiirra.

Enligt en utfOringsform av uppfinningen sâ kan det reologimodifierande medlet i sammansdttningen vara xantangummi. Fordelar hos xantangummi inkluderar dess stora tillganglighet, laga pris och raga toxicitet.

Enligt en utfOringsform av uppfinningen sâ kan sammansatningen innefatta minst ett konserveringsmedel med t.ex. antibakteriell och antisvampbildande effekt for att Oka langtidsforvaringsfOrmagan hos sammansattningen vid 20 till 30 °C till dtminstone t.ex. ett dr. Exempel pd ldmpliga konserveringsmedel inkluderar Nalkylisotiazolinoner sasom t.ex. 2-mety1-2H-isotiazol-3-on, klorerade Nalkylisotiazolinoner sasom t.ex. 5-kloro-2-mety1-2H-isotiazo1-3-on, etylparaben, bensalkoniumklorid, 2-bromo-2-nitropropan-1,3-diol, eller liknande. Samtnansattningen kan innefatta 0,01 till 0,5 vikt-% av ett sadant konserveringsmedel. 17 537 5 Enligt en utforingsform av uppfinningen sa tillhandahalls en vattenhaltig sammansattning som innefattar 0,01 till 0,5 vikt-%, sasom 0,04 till 0,1 vikt-% , av ett konserveringsmedel valt frail gruppen bestaende av 2-mety1-2H-isotiazol-3-on, 5-kloro2-mety1-2H-isotiazol-3-on, och en blandning av 2-mety1-2H-isotiazol-3-on och 5-kloro- 2 - mety1-2H- isotiazo 1-3 -on.

I 'craven utesluter ej begreppet "innefattar/innefattande" narvaron av andra element eller steg. Dessutom kan ett antal organ, awn om de listas individuellt, implementeras genom exempelvis en enhet eller processor. Dessutom, fastan individuellt sardrag kan innefattas i olika krav sa kan dessa mojligen fordelaktigt kombineras, och inkluderingen i olika krav tyder inte pa aft en kombination av sardrag inte är mojlig och/eller fOrdelaktig. Dessutom utesluter referenser i singular inte ett flertal. Termerna "en", "ett", "forsta", "andra" etc. utesluter inte ett flertal. Hanvisningsbeteckningar i kraven tillhandahalls endast som ett klargorande exempel 15 och skall inte pa nagot salt tams som begransande for kraven. 18 537 5

Claims (12)

PATENTKRAV (NYA 2013-09-29)

1. En vattenhaltig sammansattning som irmefattar en substans enligt formel I eller flagon alkalimetallsalt eller amtnoniumsalt darav, en substans enligt formel ha eller IIb eller nagon positivt laddad eller tautomerisk form darav, R1—P—OHH2N‘k R2 OH (I)(11a) N N ,k R3c N R3b (11b) en hydrofob komponent vald frail gruppen bestaende av paraffinoljor, alkaner eller allcoholer innefattande 8 till 40 kolatomer och estrar mellan glycerin och langkedjade karboxylsyror innefattande 8 till 30 kolatomer, och blandningar darav och en amfifil komponent, vani R1 är metyl; R2 är H eller C(=X2)NH2; X1 ar vald fran 0 och N; X2 är vald fran 0 och N; R3adr vald fran NH2 och OH; R3b är vald fran NH2 och OH; R3c är vald fran NH2 och OH; och namnda sammansattning innefattar 1 till 10 vikt-% av summan av namnda substans enligt formel I eller alkalimetallsalt eller ammoniumsalt darav, 0,5 till 15 vikt-% av summan av narrinda substans enligt formel ha eller lIb eller positivt laddad eller tautomera form darav, 0,015 till 1,7 vikt-% av namnda hydrofoba komponent, och 0,0165 till 2 vikt-% av namnda amtitila komponent.

2. En sammansattning enligt nagot av de thregaende kraven, ytterligare innefattande en substans enligt formel III I en neutral eller positivt laddad form, 19 537 R4a N R4b R4c (III) vani R4a är vald frail gruppen bestdende av H, C1.6 alkyl och C1-6 fluoroalkyl; R4b är vald fran gruppen bestdende av H, C16 alkyl and C1-6 fluoroalkyl; och R4c är vald frail gruppen bestdende av H, C16 alkyl and C, fluoroalkyl.

3. En sammansattning enligt nagot av fOregdende krav, van i namnda amfifila komponent är vald fran gruppen bestdende av anjoniska-, katjoniska, zwitterjoniska- och ickejoniska amfifila ytaktiva amnen, eller blandningar ddrav.

4. Sammansdttning enligt nagot av de thregdende patentkraven, vidare innefattande minst en tillsats vald frail gruppen som utgors av ett brandhammande magnesium-, aluminium-, zink-, eller kalciumsalt, en vdrme- eller ljusstabiliserare, ett smorjmedel, ett filmbildande medel, ett skumbildande medel, ett antifrysmedel, ett tixotropifdrbattrande medel, en mjukgorare, ett fdrgmedel, ett hydrofileringsmedel, ett hydrofoberingsmedel och ett fdrtjockningsmedel.

5. En sammansattning enligt nagot av de fOregdende haven, van i pH dr i omradet fran 6 till 10.

6. En sammansattning enligt nagot av de foregdende haven, van i thrhallandet mellan vikten av det totala fosforinnehallet och vikten av det totala kvaveinnehallet an i omradet fran 0,1 till 0,3; och minst 60 % av den totala vikten av kvave i namnda sammansattning är kovalent bunden till en substans enligt formel ha. 537

7. Anvandning av en sammansattning enligt nagot av de foregaende kraven for brandkontroll av ett fast, halvfast eller flytande brannbart material.

8. Anvandning av en sammansattning vid flamskyddning, van i ndmnda sammansattning innefattar en substans enligt formel I eller nagon alkalimetallsalt eller ammoniumsalt ddrav, en substans enligt formel ha eller III) eller nagot salt ddrav, R a 3 N R3c N R3b (11b) en hydrofob komponent vald frail gruppen bestdende av paraffinoljor, alkaner eller alkoholer innefattande 8 till 40 kolatomer och estrar mellan glycerin och langkedjade karboxylsyror innefattande 8 till 30 kolatomer, och blandningar darav och en amfifil komponent, vani R1 är metyl; R2 är H eller C(=X2)NH2; X1 är vald fran 0 och N; X2 dr vald fran 0 och N; R3adr vald frill NH2 och OH; R3b är vald fran NH2 och OH; och R3c är vald fran NH2 och OH

9. En flamskyddsanordning som innefattar en behdllare, namnda behallare innefattar en sammansattning enligt nagot av kraven 1 till 6 som aktiv ingrediens fdr brandkontroll.

10. En metod fOr produktion av en sammansattning enligt 'fagot av kraven 1 och 3 till 6, som innefattar stegen: (i) addera namnda substans enligt formel I, eller nagot alkalimetallsalt eller ammoniumsalt (tray, namnda substans enligt Ha eller lib, eller nagot salt darav, namnda hydrofoba komponent och namnda amfifila komponent till vatten, fdljt av R1—P—OHH2 Ny N R2 OHXi (1)(11a) 21 537 sammanblandning eller omrorning for aft erhalla en homogen losning eller dispersion, fOr aft erhalla en intermediar blandning som har ett forsta pH; och (ii) justera pH hos namnda intermediara blandning till ett andra pH som är lagre an namnda forsta pH genom tillsats av en syra, eller justera pH hos namnda intermediara blandning till ett andra pH som är hogre an namnda forsta pH genom tillsats av en bas; van i namnda syra är vald fran gruppen som bestar av svavelsyra, borsyra och organiska syror, och namnda bas är vald fran gruppen som bestar av alkalimetallhydroxider och karbonater.

11. En metod fdr produktion av en sammansattning enligt krav 2, innefattande stegen: 1. addera namnda substans enligt formel I, eller nagot alkalimetallsalt eller ammoniumsalt ddrav, namnda substans enligt ha eller lib, eller nagot salt darav, namnda hydrofoba komponent och namnda amfifila komponent, ffiljt av sammanblandning eller omrorning for aft erhalla en homogen losning eller dispersion, ROr aft erhalla en intermediar blandning som har ett fOrsta pH; och 2. justera pH hos namnda intermedidra losning till ett andra pH som är hogre an namnda ffirsta pH genom addition av namnda substans enligt formel III.

12. Meto den enligt krav 11, van i namnda substans enligt formel III ar ammo niak och 20 namnda substans enligt formel III tillhandahalls som en losning i vatten hunan namnda addition av en substans enligt formel III. 22