WO2011046188A1 - 水添加型消火剤組成物及び水性泡消火剤 - Google Patents

水添加型消火剤組成物及び水性泡消火剤 Download PDF

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WO2011046188A1
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acid
fire extinguisher
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foam
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Inventor
直久 坂本
美奈子 秋山
千尋 溝田
貴佳 川原
修一 波多江
一也 上江洲
智謙 河野
勇 秋葉
Original Assignee
株式会社モリタホールディングス
シャボン玉石けん株式会社
財団法人北九州産業学術推進機構
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • A62D1/0071—Foams

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of an aqueous foam extinguishing agent.
  • Combustible materials such as paper, wood, resin, and fiber are often used for building materials, joinery, furniture, and the like.
  • large-scale fires such as tire fires and forest fires.
  • a fire or normal fire There is a need for a water-added fire extinguisher composition that can quickly and reliably extinguish fires with less water discharge and less chemicals against these fires (usually referred to as A fire or normal fire). It is growing.
  • water-based fire extinguishing agents fire extinguishing effect, reflaming prevention effect, and fire spread suppression effect through increased permeability to wood, etc. by reducing surface tension, and increased adhesion of wood surface, etc. by foaming
  • a surfactant for the purpose of improving the property has been performed for a long time.
  • Foam extinguishing agents widely used in dangerous fires such as gasoline fires and oil fires include protein foam extinguishing agents, synthetic surfactant foam extinguishing agents, water film forming foam extinguishing agents, and fluorine-based surfactants.
  • a surfactant-based fire extinguisher containing synthetic detergent ingredients hereinafter referred to as a synthetic surfactant-based fire extinguisher. It is called an agent).
  • Patent Document 1 even if stored for a long period of time, the physical properties of the chemical solution do not change, and excellent initial fire extinguishing even with a small amount of use against a normal fire, oil fire, forest fire, forest fire, etc.
  • a water-based fire extinguishing agent that not only has power, but also has an excellent anti-reignition effect, it has no lower critical solution temperature up to 100 ° C. in pure water, and 5 wt% ammonium dihydrogen phosphate and 5 wt% hydrogen phosphate.
  • a temperature-sensitive polymer exhibiting a lower critical solution temperature of 35 to 100 ° C.
  • aqueous fire extinguishing agents in a mixed aqueous solution of diammonium, and a flame retardant such as phosphate, condensed phosphate, sulfate, bicarbonate, tungstate, etc. in water Dissolved aqueous fire extinguishing agents are disclosed.
  • the present inventors have disclosed a soap-based interface containing fatty acid sodium salt and / or potassium salt as a main component as a surfactant-based composition that does not contain a synthetic surfactant and has a low burden on the human body, organism, and environment.
  • a water-added fire extinguisher composition using an activator has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
  • a water-based foam extinguisher suitable for extinguishing a normal fire in order to facilitate field verification after extinguishing the fire and to reduce the risk of the person in charge of the field verification falling, the foam needs to disappear quickly.
  • a fire protection film is formed on the surface of trees to prevent re-ignition. Therefore, it is required that the effect of cooling by the retained water and the effect of shutting off the supply of air are maintained by maintaining the foam for a long time after foaming. Therefore, it is difficult to apply an aqueous foam extinguishing agent for ordinary fires as it is to extinguish forest fires.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, has high foaming performance, can be suitably used for extinguishing fires of flammable liquids such as forest fires and oils, and has a burden on the human body, living organisms, and the environment.
  • An object of the present invention is to provide a water-added fire extinguisher composition and an aqueous foam fire extinguisher with a small amount of water.
  • the first aspect of the present invention that meets the above-mentioned object is (A) one or more selected from the group consisting of sodium salts and potassium salts of linear fatty acids having 10 to 30 carbon atoms, of which 40-80 A soap-based surfactant whose weight percent is sodium and / or potassium oleate, (B) ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), L-asparagine diacetic acid (ASDA), methylglycine diacetic acid (MGDA), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), nitrilotriacetic acid (NTA), One or more chelating agents selected from the group consisting of (S, S) -ethylenediamine trisodium succinate (EDDS) and oxalic acid; (C) One or more selected from the group consisting of carboxymethylcellulose sodium salt (CMCS), dextran, pectin, sodium alginate, carrageenan, pull
  • chelating agent (B) L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), L-asparagine diacetic acid (ASDA) and methylglycine diacetic acid (MGDA) as well as one or more selected from the group consisting of these salts may be used.
  • GLDA L-glutamic acid diacetic acid
  • ASDA L-asparagine diacetic acid
  • MGDA methylglycine diacetic acid
  • oxalic acid or oxalate may be used as the chelating agent (B).
  • the thickener (C) is preferably a mixture of xanthan gum and guar gum, and the thickener (C)
  • the content of guar gum is particularly preferably 10 to 80% by weight.
  • the water-soluble organic compound contained in the mixed solvent (D) is 1,2-propanediol (propylene glycol), 2-methyl- 2,4-pentanediol (hexylene glycol), 1,2-hexanediol, butyl glucoside, normal butanol, isopropyl alcohol, butyl carbitol, n-propylamine, triethylamine, n-butylamine, methanol, t-butanol, diethylene glycol Selected from the group consisting of monobutyl ether, n-octanol, propylene glycol t-butyl ether, lauryl alcohol, dipropylene glycol monomethyl ether, butyl diglycol, ethyl cellosolve, and polypropylene glycol Or it may be more than a was.
  • the water-soluble organic compound contained in the mixed solvent (D) is one or both of 1,2-propanediol and 2-methyl-2,4-pentanediol.
  • One or more synthetic surfactants selected from the group consisting of amide ether sulfosuccinic acid type anionic surfactants, betaine amphoteric surfactants, and polyacrylic acid surfactants may be further included.
  • the second aspect of the present invention is an aqueous foam fire extinguisher obtained by mixing the water-added fire extinguisher composition according to the first aspect of the present invention and water in a volume ratio of 1:30 to 1: 200.
  • the Ministerial Ordinance (Department No. 26 of the Ministry of Home Affairs, December 9, 1950) stipulating the technical standards of the foam extinguishing agent, Article 12, Paragraph 1
  • the expansion coefficient of foam specified in the same paragraph (hereinafter referred to as “foaming ratio”) is 5 times or more and 25% by volume of the aqueous foam extinguisher capacity before foaming
  • the time required for the aqueous foam to be reduced from the foam hereinafter referred to as “reduction time” is 1 minute or longer.
  • the soap-based surfactant contained in the water-added fire extinguisher composition and aqueous foam fire extinguisher of the present invention is an earth-friendly component that is easily decomposed and returned naturally in a natural environment. Further, 40-80% by weight of the soap-based surfactant is sodium oleate and / or potassium salt, and by adding a thickener, the foaming performance, more specifically, the foaming ratio and the reduction time are improved. A stable and long-lasting foam can be easily generated.
  • the adhesion to the surface of trees is improved, and in addition to improving the penetration of flammable materials such as trees due to a decrease in surface tension, the effect of fire extinguishing is achieved by the effect of suffocation and the formation of a protective coating on the surface of flammable materials , Effectively suppressing fire spread and relapse, enabling quick and reliable fire extinguishing with less water.
  • the soap-based surfactant contained in the water-based fire extinguisher after jetting is biodegradable and combines with minerals in rivers, lakes, and seawater to form metallic soap, which promptly activates the surface activity. Lose. Therefore, the water-added fire extinguisher composition and the aqueous foam extinguisher of the present invention have a low environmental impact and low toxicity to microorganisms and fish.
  • it has a high foaming performance, can be suitably used for extinguishing fires of flammable liquids such as forest fires and oils, and has a low burden on human bodies, organisms and the environment.
  • a water-added fire extinguisher composition and an aqueous foam are provided.
  • the water-added surfactant-based composition according to the first embodiment of the present invention is a composition containing the following components (A), (B), (C), and (D).
  • A One or more selected from the group consisting of sodium salts and potassium salts of linear fatty acids having 10 to 30 carbon atoms, of which 40 to 80% by weight is sodium oleate and / or potassium salts
  • Certain soap surfactants B) ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), L-asparagine diacetic acid (ASDA), methylglycine diacetic acid (MGDA), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), nitrilo
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • GLDA L-glutamic acid diacetic acid
  • ASDA L-asparagine diacetic acid
  • MGDA methylglycine diacetic acid
  • EDDA ethylenediaminediacetic acid
  • C carboxymethylcellulose sodium salt (CMCS) , Dextran, pectin, sodium alginate, potassium
  • D thickeners
  • the content of the soap-based surfactant (A) in the total composition is 8 to 18% by weight, the content of the chelating agent (B) is 20 to 40% by weight, and the content of the thickener (C) is 8 to 24% by weight, and the balance is water (D) or a mixed solvent.
  • the remainder obtained by removing the components (A) to (C) and the additional component from the entire composition is the “remainder”.
  • Soap-based surfactant any one of sodium and potassium salts of linear fatty acids having 10 to 30 carbon atoms, preferably 12 to 20 carbon atoms is used alone. Or any two or more of them can be used in combination.
  • the linear fatty acid may be either a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid, and specific examples thereof include sodium salts or potassium salts of vegetable fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and oleic acid. It is done.
  • sodium oleate or potassium oleate Because it is expensive. Due to the low surface tension, the water permeability to pollutants is large, so the original detergency is demonstrated, and the water permeability to the combustibles at the time of fire increases, which is effective for early fire extinguishing and prevention of relapse. is there.
  • the content of sodium oleate is preferably 40 to 80% by weight, particularly 60 to 80% by weight, based on the total amount of the soap-based surfactant.
  • the content of these fatty acid salts is preferably 10 to 20% by weight based on the total amount of the composition.
  • a chelating agent is added to the water-added fire extinguisher composition.
  • water from lakes and rivers is often used to dilute the water-added fire extinguisher composition, but the water-added fire extinguisher composition contains a chelating agent. Even in the case of hard water, good foaming performance can be maintained.
  • seawater containing a large amount of metal salt is often used to dilute the water-added fire extinguisher composition, but even in that case, good foaming performance can be maintained. Therefore, the water-added fire extinguisher composition can be suitably applied to extinguish these fires.
  • the natural environment is maintained while maintaining foaming performance when the water-added fire extinguisher composition is diluted with hard water or seawater.
  • the soap-based surfactant contained in the water-based foam extinguisher sprayed inside combines with the minerals of rivers, lakes, and seawater to form metallic soap, quickly loses surface activity, and burns ash and soil. It becomes possible to form a metal soap by reacting with a metal contained as a mineral content. As a result, the toxicity to microorganisms and fish can be reduced, and bubbles can remain on the surface of the carbonized debris whose inside is in a red-hot state, thereby preventing fire smoldering and relapse.
  • chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), L-asparagine diacetic acid (ASDA), methylglycine diacetic acid (MGDA), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), nitrilotri Examples include acetic acid (NTA), (S, S) -ethylenediamine trisodium succinate (EDDS) and oxalic acid.
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • GLDA L-glutamic acid diacetic acid
  • ASDA L-asparagine diacetic acid
  • MGDA methylglycine diacetic acid
  • EDDA ethylenediaminediacetic acid
  • NTA acetic acid
  • S, S -ethylenediamine trisodium succinate
  • oxalic acid oxalic acid.
  • chelating agent for example, those having biodegradability such as L-glutamic acid diacetic acid (GLDA), L-asparagine diacetic acid (ASDA) and methylglycine diacetic acid (MGDA) having an amino acid skeleton and salts thereof are preferable.
  • L-glutamic acid diacetate tetrasodium GLDA 4M (M is Na or K) is particularly preferred.
  • the chelating agent has a function of capturing a metal component that is a hardness component in water to prevent the loss of soap due to the formation of soap residue, and suppressing the generation of bubbles due to the soap residue.
  • L-glutamic acid diacetate tetrasodium salt GLDA.4Na
  • GLDA.4Na L-glutamic acid diacetate tetrasodium salt
  • the content of the chelating agent in the composition is 20 to 40% by weight, preferably 30 to 40% by weight, particularly preferably 35 to 40% by weight, based on the total amount of the water-added fire extinguisher composition. If the content is too small, not only the soap residue is generated, but also the cleaning power and the fire extinguishing performance are lowered. It is obtained by mixing 0.5% by volume of soap-based surfactant components and 0.5% by volume of L-glutamic acid diacetic acid tetrasodium salt (GLDA ⁇ 4Na), a chelating agent, with 100 liters of water. When extinguishing with a water-based foam, the fire extinguishing performance is much higher than that of water.
  • GLDA ⁇ 4Na L-glutamic acid diacetic acid tetrasodium salt
  • (C) Thickener Increasing the viscosity of the water-added fire extinguisher composition and the aqueous foam extinguisher increases the duration of foam and improves the adhesion of combustibles such as trees to the surface. it can. For these reasons, the water-added fire extinguisher composition contains a thickener.
  • Thickeners that can be used include carboxymethylcellulose sodium salt (CMCS), dextran, pectin, sodium alginate, carrageenan, guar gum, pullulan, xanthan gum, tamarind gum, polyethylene glycol (PEG) and the like, and Examples thereof include inorganic salts such as disodium hydrogen phosphate. These may be used alone or in combination of any two or more.
  • CMCS carboxymethylcellulose sodium salt
  • PEG polyethylene glycol
  • the addition amount of the thickener is appropriately adjusted so as to obtain a desired viscosity and foaming performance when diluted with water within a range not deteriorating the handling of the water-added fire extinguisher composition. Further, the molecular weight in the case of using a water-soluble polymer compound as a thickener is also appropriately determined in consideration of the same conditions.
  • a preferable thickener includes a mixture of xanthan gum and guar gum.
  • a mixture of xanthan gum and guar gum is used as a thickener, the viscosity of the water-added fire extinguisher composition is effectively increased and molecular motion at the interface is inhibited. Therefore, while being able to reduce the foam
  • the content of guar gum in the mixture of xanthan gum and guar gum is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 60% by weight, and particularly preferably 30 to 40% by weight.
  • soap-type surfactant component and chelating agent tetrasodium L-glutamate diacetate (GLDA 4Na) separately into water at the time of use, but in the actual fire scene, soap-type surfactant component And L-glutamic acid tetrasodium acetate (GLDA ⁇ 4Na), which is a chelating agent, are troublesome and troublesome, and it may be difficult to respond to a fire emergency. Therefore, an additive (antigelling agent) may be added so that the soap-based surfactant component and the chelating agent L-glutamic acid diacetate tetrasodium (GLDA.4Na) are not gelled when mixed as a composition. preferable.
  • 1,2-propanediol (propylene glycol: hereinafter referred to as PG), 2-methyl-2,4-pentane is added to water as a solvent.
  • a solvent such as diol (hexylene glycol: hereinafter referred to as HG), normal butanol, butyl glucoside, isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) or an ester solvent.
  • HG hexylene glycol
  • IPA isopropyl alcohol
  • the solvent is only water, gelation occurs when the concentration of the soap-based surfactant in the water-added fire extinguisher composition reaches 20 to 30% by weight, but the addition of a solvent such as PG suppresses gelation.
  • a water-added fire extinguisher composition containing a high concentration soap-based surfactant can be prepared.
  • Solvents that can be added in the same manner as PG are HG, butyl glucoside, normal butanol, isopropyl alcohol (IPA), butyl carbitol, n-propylamine, triethylamine, n-butylamine, methanol, t-butanol, diethylene glycol monobutyl ether, n- Examples include octanol, propylene glycol t-butyl ether, lauryl alcohol, dipropylene glycol monomethyl ether, butyl diglycol, ethyl cellosolve, and polypropylene glycol. These may be used alone or in combination of two or more. Also good.
  • the blending ratio depends on the mixing ratio of the soap-based surfactant and the chelating agent, but PG is added in an amount of 10 to 40% by weight, preferably 10 to 20% by weight based on the total composition. It is preferable to add 5 to 10% by weight of a solvent such as HG in addition to PG. If the addition amount of these alcohols is too large, the flash point becomes low, and if it is too small, the effect of addition is not recognized.
  • the flash point of the composition may be lowered, and the quantity to be stored is determined as dangerous goods (according to the Fire Service Act), and there is a problem that large quantities cannot be stored, but HG, normal butanol Butyl glucoside is preferred because it can increase the flash point as well as suppressing gelation.
  • PG also plays a role as an antifreeze, and by adding this, the pour point is considerably lowered, and it is possible to use a fire extinguisher in a cold region.
  • HG has the effect
  • the pour point can be lowered, thereby allowing the use of a water-added fire extinguishing agent composition in a cold region.
  • soap: chelating agent: solvent at 1: 1: 0.5 gelation does not occur even at ⁇ 35 ° C. or lower, for example.
  • any weather can be adequately dealt with in various places.
  • PG and HG are optimum solvents for improving fluidity.
  • a synthetic surfactant may be added as an auxiliary component.
  • synthetic surfactants include higher aliphatic amine salts, ether carboxylic acid type anionic active agents, sulfosuccinic acid type anionic active agents, ether sulfosuccinic acid type anionic active agents, amide ether sulfosuccinic acid type anionic active agents, betaines
  • Amphoteric surfactants alkyldimethylaminoacetic acid betaine, lauryldimethylaminoacetic acid betaine, dodecylbis- (aminoethyl) glycine, coconut oil fatty acid-amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl- Imidazolium betaine
  • polyacrylic acid surfactants may be used alone or in combination of any two or more.
  • the water-added fire extinguisher composition according to the present embodiment includes a high concentration of an alkali metal salt of a fatty acid, and thus has a high pH and may be strongly alkaline with a pH value of about 13. This makes it difficult for some users to handle. Therefore, by adding 0.1 to 1% by weight of any one or more of pH adjusting agents (pH adjusting components) such as phytic acid, malic acid and lactic acid to the total amount of the composition, the pH value is reduced to about It can be suppressed to 10. This makes the product easy to handle when used as an aqueous foam.
  • pH adjusting agents pH adjusting components
  • this surfactant-based composition is too corrosive to metals and may cause deterioration of equipment, fire engines, etc.
  • inorganic salt metal corrosion inhibitors are added and used with peace of mind. Can be.
  • the addition amount of the metal corrosion inhibitor is preferably 0.1 to 1% by weight based on the total amount of the composition.
  • the aqueous foam is obtained by mixing a water-added fire extinguisher composition and water in a volume ratio of 1:30 to 1: 200. If the water discharge amount is 1 to 2% by volume, more preferably about 1 to 1.5% by volume of the water discharge amount, the fire extinguishing performance is very good, and the safety after use is high.
  • the expansion ratio specified in the same paragraph is 5 times or more, more preferably 8 times or more, and the reduction time is 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more.
  • the expansion ratio and the reduction time are determined by using the method and apparatus (for example, the standard foaming nozzle shown in FIG. 1 and the standard foaming apparatus shown in FIG. 2) specified in the ministerial ordinance that defines the technical standards of foam extinguishing agents. It can be determined by foaming at a water pressure of 0.69 MPa and a water discharge amount of 10 L / min.
  • Water-based foam extinguishers are used for ordinary fires (houses, wood, paper, etc.), forest fires, curtain fires (fibers, etc.), tire fires, automobile fires, rubber / plastic fires, fires at industrial waste treatment plants, oil tankers, oil High fire extinguishing ability can be demonstrated against fires of flammable liquids in tanks.
  • L means potassium laurate
  • Os means sodium oleate
  • M means potassium myristate
  • P means potassium palmitate
  • the used surfactant component was prepared according to the following method.
  • This method is a method used for preparation of a fatty acid salt which is a solid.
  • Propylene glycol (PG) and solid fatty acid (lauric acid, myristic acid, palmitic acid, etc.) are mixed in a reaction vessel, heated to 30 to 40 ° C. with a heater and dissolved.
  • an aqueous potassium hydroxide solution (48% by weight of KOH) is slowly added to the reaction layer for reaction.
  • purified water treated with an ion exchange resin and having a hardness of 5.0 ppm or less is added to the reaction vessel.
  • each fatty acid (lauric acid, myristic acid, palmitic acid) potassium salt was produced.
  • an aqueous sodium hydroxide solution is used in place of the aqueous potassium hydroxide solution.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show the measurement results of the change over time of the water surface height for aqueous foam extinguishing agents containing various thickeners. Although there is a difference in the time until the water level reaches the maximum value depending on the type of thickener added, for all the thickeners, the maximum value is reached compared to the case where no thickener is included. It was confirmed that the time was increased. From this result, it can be seen that the foaming stability of the aqueous foam extinguishing agent is improved by the addition of the thickener, and the time until the foam disappears is increased.
  • FIG. 2 shows the measurement results of the change in water surface height over time for an aqueous foam extinguisher containing a thickener composed of guar gum-xanthan gum mixtures of various compositions.
  • the numbers in FIG. 2 indicate the guar gum content (% by weight) in the guar gum-xanthan gum mixture.
  • the content of guar gum in the guar gum-xanthan gum mixture is 10 to 80% by weight, both the maximum value of the water surface height and the rising speed of the water surface height are reduced.
  • the content of guar gum in the guar gum-xanthan gum mixture is reduced. It was observed that both were significantly reduced when the amount was 20 and 30% by weight.
  • auxiliary surfactant On the foaming stability of the aqueous foam extinguisher
  • the aqueous foam extinguisher containing the auxiliary surfactant prepared according to the above (5) is filled in a fire extinguisher, and the internal pressure is set to 0. Nitrogen gas was filled to 85 MPa.
  • the water-based foam was injected into a cylindrical plastic container ( ⁇ 380 mm ⁇ h450 mm), and the time-dependent change in the height of the foam immediately after the end of the injection (decrease in the height of the foam as the foam disappeared) was measured.
  • the auxiliary surfactant used is as follows.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show the measurement results of changes over time in the water surface height for aqueous foam extinguishing agents containing various auxiliary surfactants. It can be seen that in any case where any auxiliary surfactant is used, the reduction speed of the water surface height accompanying the reduction of the foam is reduced and the reduction time is also increased.

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Abstract

　炭素数１０以上３０以下の直鎖状脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩からなる群より選択される１または複数からなり、うち４０～８０重量％がオレイン酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩である石けん系界面活性剤と、１または複数のキレート剤と、１または複数の増粘剤と、水またはアルコール類およびエステル類からなる群より選択される１または複数の水溶性有機化合物と水とからなる混合溶媒とを含み、石けん系界面活性剤を８～１８重量％、キレート剤を２０～４０重量％、増粘剤を８～２４重量％をそれぞれ含み、残部が水または混合溶媒であることを特徴とする水添加型消火剤組成物が開示されている。

Description

[規則26に基づく補充 04.11.2010]　水添加型消火剤組成物及び水性泡消火剤
　本発明は、水性泡消火剤の改良に関するものである。
　建築材料、建具および家具等には、紙、木材、樹脂、繊維等の可燃性物質が多く用いられている。また、タイヤ火災や林野火災等の大規模火災も多発しているという現状がある。これらの火災（通常はＡ火災または普通火災と称する。）に対して、より迅速に、より少ない放水量で、かつ少ない薬剤量で確実に消火できる水添加型の消火剤組成物の必要性が高まっている。
　水系の消火剤において、表面張力を低下させることによる木材等への浸透性の増大や、発泡させることによる木材等の表面の付着性の増大等を通して、消火効果、再燃防止効果、および延焼抑制効果を向上させることを目的として界面活性剤を添加することは以前から行なわれていた。
　ガソリン火災や石油火災等の危険物火災に広く使用されている泡消火剤としては、蛋白質泡消火剤、合成界面活性剤泡消火剤、水成膜泡消火剤、またはこれらにフッ素系界面活性剤を組み合わせたものなどが知られているが、普通火災用として日本国内で最も普及しているのは、合成洗剤の成分を含有した界面活性剤系の消火剤（以下、合成界面活性剤系消火剤という）である。
　また、例えば、特許文献１には、長期間保存しても、薬液の物性変化が起こることがなく、普通火災、油火災、森林火災、山火事などに対して少ない使用量でも優れた初期消火力を有するのみならず、優れた再着火防止効果を有する水系消火薬剤として、純水中においては１００℃まで下限臨界溶液温度を有さず、５重量％燐酸二水素アンモニウムと５重量％燐酸水素二アンモニウムの混合水溶液中において３５～１００℃の下限臨界溶液温度を示す感温性ポリマーと、燐酸塩、縮合燐酸塩、硫酸塩、重炭酸塩、タングステン酸塩等の消炎剤とを、水に溶解した水系消火薬剤が開示されている。
　これらはいずれも有効な消火剤であり、水単独での消火に比べてはるかに迅速に、かつ少ない水量での消火を実現するものである。しかし、近年発生頻度が増大している林野火災等広く自然環境に散布される状況を想定した場合、水自身は自然界に存在するものであり、分解して有毒なものを発生することもなく、残留物として周囲の環境に悪影響を与えることはないが、化学合成物質を含有した消火剤は、先の洗浄剤と同様、含有成分によっては分解して有毒な成分を発生したり、または残留物が長く分解されずに滞留し、河川や海中の生物に悪い影響を与える可能性がないとは言えない。
　そこで、本発明者らは、合成界面活性剤を含まず、人体、生物および環境への負荷が少ない界面活性剤系組成物として、脂肪酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩を主成分とする石けん系界面活性剤を用いた水添加型消火剤組成物を提案してきた（例えば、特許文献２および３参照）。
特開２００５－２７７４２号公報 国際公開第２００６／０２８２３３号パンフレット 特開２００７－２３８６５１号公報
　普通火災の消火に好適な水性泡消火剤においては、鎮火後の現場検証を容易にし、現場検証担当者の転倒の危険を低減するために、泡は速やかに消失する必要がある。
　しかしながら、林野火災の消火の際に用いられる水性泡消火剤においては、上述の環境への負荷が小さいことに加え、再発火の防止等のために、樹木の表面に火災の防護膜を形成するための高い付着性が必要とされると共に、発泡後長時間にわたって泡が持続することにより、保持された水分による冷却や空気の供給の遮断の効果が持続することが要求される。したがって、普通火災用の水性泡消火剤をそのまま林野火災の消火に適用することは困難である。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高い発泡性能を有し、林野火災や油等の可燃性液体の火災の消火に好適に用いることができると共に、人体、生物および環境への負荷の少ない水添加型消火剤組成物および水性泡消火剤を提供することを目的とする。
　前記目的に沿う本発明の第１の態様は、（Ａ）炭素数１０以上３０以下の直鎖状脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩からなる群より選択される１または複数からなり、うち４０～８０重量％がオレイン酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩である石けん系界面活性剤と、
（Ｂ）エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、（Ｓ，Ｓ）－エチレンジアミンコハク酸三ナトリウム（ＥＤＤＳ）およびシュウ酸からなる群より選択される１または複数のキレート剤と、
（Ｃ）カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＳ）、デキストラン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、プルラン、キサンタンガム、グアーガム、タマリンドガム、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびリン酸水素二ナトリウムからなる群より選択される１または複数の増粘剤と、
（Ｄ）水またはアルコール類、エステル類およびアミン類からなる群より選択される１または複数の水溶性有機化合物と水とからなる混合溶媒とを含み、
　前記（Ａ）の石けん系界面活性剤を８～１８重量％、前記（Ｂ）のキレート剤を２０～４０重量％、前記（Ｃ）の増粘剤を８～２４重量％をそれぞれ含み、残部が前記（Ｄ）の水または混合溶媒であることを特徴とする水添加型消火剤組成物を提供することにより上記課題を解決するものである。
　本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物において、前記（Ｂ）のキレート剤として、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）およびメチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）ならびにこれらの塩からなる群より選択される１または複数を用いてもよい。
　あるいは、本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物において、前記（Ｂ）のキレート剤としてシュウ酸またはシュウ酸塩を用いてもよい。
　本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物において、前記（Ｃ）の増粘剤が、キサンタンガムとグアーガムとの混合物であることが好ましく、前記（Ｃ）の増粘剤中のグアーガムの含有量が、１０～８０重量％であることが特に好ましい。
　本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物において、前記（Ｄ）の混合溶媒に含まれる前記水溶性有機化合物が、１，２－プロパンジオール（プロピレングリコール）、２－メチル－２，４－ペンタンジオール（ヘキシレングリコール）、１，２－ヘキサンジオール、ブチルグルコシド、ノルマルブタノール、イソプロピルアルコール、ブチルカルビトール、ｎ－プロピルアミン、トリエチルアミン、ｎ－ブチルアミン、メタノール、ｔ－ブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ｎ－オクタノール、プロピレングリコールｔ－ブチルエーテル、ラウリルアルコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルジグリコール、エチルセロソルブ、およびポリプロピレングリコールからなる群より選択される１または複数であってもよい。
　この場合において、前記（Ｄ）の混合溶媒に含まれる前記水溶性有機化合物が１，２－プロパンジオールおよび２－メチル－２，４－ペンタンジオールのいずれか一方または双方であることが好ましい。
　本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物において、（Ｅ）高級脂肪族アミン塩、エーテルカルボン酸型アニオン活性剤、スルホコハク酸型アニオン活性剤、エーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、アミドエーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、ベタイン系両性界面活性剤およびポリアクリル酸系界面活性剤からなる群より選択される１または複数の合成界面活性剤を更に含んでいてもよい。
　本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に係る水添加型消火剤組成物と水とを、１：３０～１：２００の体積比で混合して得られる水性泡消火剤を提供することにより上記課題を解決するものである。
　本発明の第２の態様に係る水性泡消火剤において、泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令（昭和五十年十二月九日自治省令第二十六号）第１２条第１項の規定にしたがい発泡させた場合において、同項に規定の泡の膨張率（以下、「発泡倍率」という。）が５倍以上であり、かつ、発泡前の水性泡消火剤容量の２５体積％の水性泡消火剤が泡から還元するために要する時間（以下、「還元時間」という。）が１分以上であることが好ましい。
　本発明の水添加型消火剤組成物および水性泡消火剤が含有する石けん系界面活性剤は、自然環境下で容易に分解し自然に還る、地球に優しい成分である。また、石けん系界面活性剤の４０～８０重量％をオレイン酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩とし、増粘剤を添加することにより、発泡性能、より具体的には発泡倍率および還元時間を向上させ、安定かつ長寿命な泡を容易に生成できる。そのため、樹木の表面への付着性が向上し、表面張力の低下による樹木等の可燃物の内部への浸透力の向上に加え、窒息効果や可燃物表面への保護被膜の形成により、消火効率を高め、延焼や再発火を効果的に抑制し、より少ない水で迅速かつ確実な消火を可能にする。
　さらに、噴射後の水性泡消火剤に含まれる石けん系界面活性剤は、生分解性を有していると共に、河川や湖沼水、海水のミネラル分と結合して金属石けんとなり、速やかに界面活性を失う。そのため、本発明の水添加型消火剤組成物および水性泡消火剤は、環境負荷が低く、かつ微生物や魚類への毒性も低いという合成界面活性剤を含む従来の水性泡消火剤にない消火特性を有する。
　以上述べたように、本発明によると、高い発泡性能を有し、林野火災や油等の可燃性液体の火災の消火に好適に用いることができると共に、人体、生物および環境への負荷の少ない水添加型消火剤組成物および水性泡消火剤が提供される。
種々の増粘剤を含む水性泡消火剤について測定した、噴射終了直後からの水面高さの経時変化の測定結果を示すグラフである。 種々の組成のグアーガム－キサンタンガム混合物からなる増粘剤を含む水性泡消火剤について測定した、噴射終了直後からの水面高さの経時変化の測定結果を示すグラフである。 種々の補助界面活性剤を含む水性泡消火剤について測定した、噴射終了直後からの泡の高さの経時変化の測定結果を示すグラフである。 種々の補助界面活性剤を含む水性泡消火剤について測定した、噴射終了直後からの泡の高さの経時変化の測定結果を示すグラフである。
　続いて、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
　本発明の第１の実施の形態に係る水添加型の界面活性剤系組成物は、下記の成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を含む組成物である。
（Ａ）炭素数１０以上３０以下の直鎖状脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩からなる群より選択される１または複数からなり、うち４０～８０重量％がオレイン酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩である石けん系界面活性剤
（Ｂ）エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、（Ｓ，Ｓ）－エチレンジアミンコハク酸三ナトリウム（ＥＤＤＳ）およびシュウ酸ならびにこれらの塩からなる群より選択される１または複数のキレート剤
（Ｃ）カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＳ）、デキストラン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、プルラン、キサンタンガム、タマリンドガム、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびリン酸水素二ナトリウムからなる群より選択される１または複数の増粘剤
（Ｄ）水またはアルコール類、エステル類およびアミン類からなる群より選択される１または複数の水溶性有機化合物と水とからなる混合溶媒
　組成物全体に対する（Ａ）の石けん系界面活性剤の含有量は８～１８重量％、（Ｂ）のキレート剤の含有量は２０～４０重量％、（Ｃ）の増粘剤の含有量は８～２４重量％であり、残部が前記（Ｄ）の水または混合溶媒である。
　なお、上記の成分（Ａ）～（Ｃ）以外の追加成分を含む場合、全組成物から成分（Ａ）～（Ｃ）および当該追加成分を除いた残りが「残部」となる。
（Ａ）石けん系界面活性剤
　石けん系界面活性剤としては、炭素数１０以上３０以下、好ましくは炭素数１２以上２０以下の直鎖状脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩のうち、任意のものを単独で、あるいは任意の２種以上を組み合わせて用いることができる。直鎖状脂肪酸は、飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸のいずれであってもよく、その具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸等の植物性脂肪酸のナトリウム塩またはカリウム塩が挙げられる。
　これらの脂肪酸塩は同じように使用することができるが、主なものについて、以下に、詳細に説明する。
（Ｉ）オレイン酸塩：〔ＣＨ3（ＣＨ2）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2）7ＣＯＯＭ（ＭはＮａまたはＫ）〕
　脂肪酸比率が同率のナトリウム石けんとカリウム石けんの比較実験でナトリウム石けんの方が浸透力は強いことがわかったが、通常のナトリウム石けんでは液体石けんにならずにゲル化もしくは固形になってしまうおそれがある。
　しかし、オレイン酸等の不飽和脂肪酸のナトリウムまたはカリウム石けんは液体になることが判明し、その中でもオレイン酸ナトリウムおよびオレイン酸カリウムは安定性がよく、ラウリン酸塩に次いで表面張力を低下させる効果が高いこともあってオレイン酸ナトリウムまたはオレイン酸カリウムを使用するのが好ましい。表面張力が低いことにより、汚染物への水の浸透性が大きいため、本来の洗浄力を発揮し、また火災時の可燃物への水分の浸透性が増し、早期消火、再燃防止に有効である。
（II）ラウリン酸塩：〔ＣＨ3（ＣＨ2）10ＣＯＯＭ（ＭはＮａまたはＫ）〕
　起泡力に富み、少し粗大で良好な泡を大量に生成する。泡は火災時に可燃物の表面にまとわりつき、酸素の供給を防ぐ窒息効果が得られるため、早期消火が可能となる。アルキル基が短いために湿潤性が大きい。ラウリン酸ナトリウムは固形になりやすいため、カリウム塩の方が好ましい。
（III）ミリスチン酸塩：〔ＣＨ3（ＣＨ2）12ＣＯＯＭ（ＭはＮａまたはＫ）〕
　ラウリン酸塩だけだと泡が粗大であるため、持続性が悪く泡に安定性を与えるためにミリスチン酸塩を加えるのが好ましい。泡の持続性が良いと、泡切れは悪くなり、洗浄後の水洗いや火災鎮火後の火災原因の調査が容易でなくなる欠点はある。また、ｐＨ９～１０の水溶液は細かく安定した泡が立つので好ましいものである。
（IV）パルミチン酸塩：〔ＣＨ3（ＣＨ2）14ＣＯＯＭ（ＭはＮａまたはＫ）〕
　ミリスチン酸塩よりも起泡力は劣るが細かく安定した泡が立つので好ましい。
　発泡倍率および還元時間の両者を増大させるためには、オレイン酸ナトリウムの含有量が石けん系界面活性剤全量に対し４０～８０重量％であることが好ましく、特に６０～８０重量％であることが好ましい。これらの脂肪酸塩の含有量は組成物全量に対し１０～２０重量％が好ましい。これらを併用することにより、単体で使用するよりも付着物や可燃物への水分の浸透性が良く、かつ泡立ちの良いものとなる。
（Ｂ）キレート剤
　石けん系界面活性剤を含有する水添加型消火剤組成物を用いて水性泡消火剤の調製を行う場合、金属含量が高い硬水や海水を用いると、水中の金属成分と脂肪酸塩である石けん系界面活性剤成分とが結合し、発泡を阻害するため消火性能が低下する。したがって、石けんカスの発生を抑制することが必要な場合が多い。
　石けんカスの発生を抑制するために、水添加型消火剤組成物にはキレート剤を加える。
特に林野火災の場合、水添加型消火剤組成物の希釈には湖沼や河川の水が使用されるケースが多いが、水添加型消火剤組成物はキレート剤を含んでいるため、これらの水が硬水の場合であっても良好な発泡性能を維持できる。また、タンカー火災や石油タンク火災の場合に、水添加型消火剤組成物の希釈には、金属塩を多量に含む海水が用いられるケースが多いが、その場合にも良好な発泡性能を維持できるため、水添加型消火剤組成物は、これらの火災の消火に好適に適用可能である。
　水添加型消火剤組成物に含まれるキレート剤の量の範囲を調整することで、水添加型消火剤組成物を硬水や海水で希釈して使用した場合における発泡性能を維持しつつ、自然環境中に散布された水性泡消火剤に含まれる石けん系界面活性剤が、河川や湖沼水、海水のミネラル分と結合して金属石けんを形成し、速やかに界面活性を失うと共に、燃焼灰や土壌中にミネラル分として含まれる金属と反応して金属石けんを形成することが可能になる。それにより、微生物や魚類への毒性の低減や、内部が赤熱状態にある炭化した燃えかすの表面に泡が残存して、火のくすぶりおよび再発火を防止することが可能になる。
　キレート剤の具体例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、（Ｓ，Ｓ）－エチレンジアミンコハク酸三ナトリウム（ＥＤＤＳ）およびシュウ酸が挙げられる。キレート剤としては、例えば、アミノ酸骨格を有するＬ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）およびメチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）ならびにこれらの塩等の生分解性を有するものが好ましく、Ｌ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｍ（ＭはＮａまたはＫ））が特に好ましい。
　キレート剤は、水中の硬度分である金属成分を捕捉して石けんカス生成による石けん分の損失を防ぎ、また、石けんカスによる泡の生成妨害を抑制する作用を持つものである。キレート剤として、前記Ｌ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）は生分解性が非常に良く、各種の洗浄剤成分や消火剤成分との相性もよい。キレート剤を添加した場合には、水中や土壌中の金属成分とキレート剤が結合することにより、これらの金属と脂肪酸アニオンとが不溶性の塩を形成するのを抑制するため、石けんカスの発生は抑制される。
　組成物中のキレート剤の含有量は、水添加型消火剤組成物全体の２０～４０重量％、好ましくは３０～４０重量％、特に好ましくは３５～４０重量％である。含有量が少なすぎると石けんカスの生成はもとより、洗浄力や消火性能が低下し、上限より多すぎてもその効果は格別増大しない。
　水１００リットルに対し、石けん系界面活性剤成分を体積比で０．５％、キレート剤であるＬ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）を体積比で０．５％を混合して得られる水性泡消火剤を用いて消火すると、水に比べて遥かに高い消火性能を得ることができる。
（Ｃ）増粘剤
　水添加型消火剤組成物および水性泡消火剤の粘度を上昇させると、泡の持続時間を増大させると共に、樹木等の可燃物の表面への付着性を向上させることができる。このような理由により、水添加型消火剤組成物は増粘剤を含んでいる。用いることができる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＳ）、デキストラン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、グアーガム、プルラン、キサンタンガム、タマリンドガム、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の水溶性高分子化合物、およびリン酸水素二ナトリウム等の無機塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、任意の２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　増粘剤の添加量は、水添加型消火剤組成物のハンドリングを悪化させない範囲内で、所望の粘度および水で希釈した場合における発泡性能が得られるよう適宜調整される。また、増粘剤として水溶性高分子化合物を用いる場合における分子量についても、同様の条件を考慮して適宜決定される。
　好ましい増粘剤としては、キサンタンガムとグアーガムとの混合物が挙げられる。キサンタンガムとグアーガムとの混合物を増粘剤として用いると、水添加型消火剤組成物の粘性を効果的に上昇させ、界面の分子運動を阻害する。そのため、泡の消滅速度を低減できると共に、泡の残存率を向上させることにより、水添加型消火剤組成物に高い消火性能をもたらすことができる。
　キサンタンガムとグアーガムとの混合物中のグアーガムの含有量は、好ましくは、１０～８０重量％、より好ましくは２０～６０重量％、特に好ましくは３０～４０重量％である。
（Ｄ）水性溶媒に添加する水溶性有機化合物
　石けん系界面活性剤成分とキレート剤であるＬ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）を混合すると常温でもゲル化してしまい、使用することができなくなるという欠点がある。
　使用時に水の中に別々に石けん系界面活性剤成分とキレート剤であるＬ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）を添加すれば問題ないが、実際の火災現場では石けん系界面活性剤成分とキレート剤であるＬ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）を別々に混合することは手数を要し、面倒なことであり、火災の緊急事態に対応し難い場合がある。そこで、石けん系界面活性剤成分とキレート剤であるＬ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム（ＧＬＤＡ・４Ｎａ）を組成物として混合する際にゲル化しないように添加物（ゲル化防止剤）を入れることが好ましい。
　上記したように、問題となっているゲル化の現象を解決するには、溶媒である水に１，２－プロパンジオール（プロピレングリコール：以下、ＰＧという）、２－メチル－２，４－ペンタンジオール（ヘキシレングリコール：以下、ＨＧという）、ノルマルブタノール、ブチルグルコシド、イソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡという）等のアルコール類やエステル類の溶媒を添加するのが好ましいことが分かった。溶媒が水のみの場合、水添加型消火剤組成物中の石けん系界面活性剤の濃度が２０～３０重量％に達するとゲル化するが、ＰＧ等の溶媒を加えることによってゲル化を抑制し、高濃度の石けん系界面活性剤を含む水添加型消火剤組成物を調製できる。
　ＰＧと同様に添加できる溶媒は、ＨＧ、ブチルグルコシド、ノルマルブタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ブチルカルビトール、ｎ－プロピルアミン、トリエチルアミン、ｎ－ブチルアミン、メタノール、ｔ－ブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ｎ－オクタノール、プロピレングリコールｔ－ブチルエーテル、ラウリルアルコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルジグリコール、エチルセロソルブ、およびポリプロピレングリコール等であり、これらは単独で用いてもよく、任意の２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　この配合割合は、石けん系界面活性剤とキレート剤との混合割合にもよるが、ＰＧを全組成物中の１０～４０重量％、好ましくは１０～２０重量％添加するのが良い。ＰＧに加え、さらにＨＧ等の溶媒を５～１０重量％添加するのが好ましい。これらアルコール類等の添加量が多すぎると、引火点が低くなり、少なすぎると添加の効果が認められない。
　しかし、これら有機溶媒を加えると組成物の引火点が低くなる場合があり、危険物扱いとなり備蓄する数量が定められ（消防法による）、大量備蓄ができないという問題が生じるが、ＨＧ、ノルマルブタノール、ブチルグルコシドはゲル化の抑制だけでなく、引火点を上げることができるので好ましい。
　なお、ＰＧは不凍液としての役割も果たし、これを添加することにより、流動点がかなり低下し、消火剤の寒冷地での使用を可能とするものである。また、ＨＧは低温流動性を改善する作用をもち、キレート剤添加時のゲル化を防ぐ。ＰＧと同様にこれを添加することにより流動点を低下させることができ、それにより寒冷地での水添加型消火剤組成物の使用も可能となる。
　例えば、石けん：キレート剤：溶媒を１：１：０．５で混合することにより、例えば－３５℃以下でもゲル化しなくなる。すなわち、日本の全天候を考慮しても、どんな天候でも各地で十分に対応できる。ＰＧやＨＧは流動性を高める最適な溶媒である。
　更に発泡性能を向上させるために、合成界面活性剤を補助成分として添加してもよい。合成界面活性剤の具体例としては、高級脂肪族アミン塩、エーテルカルボン酸型アニオン活性剤、スルホコハク酸型アニオン活性剤、エーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、アミドエーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、ベタイン系両性界面活性剤（アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルビス－(アミノエチル)グリシン、ヤシ油脂肪酸‐アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２－アルキル－Ｎ－カルボキシメチル－Ｎ－ヒドロキシエチル－イミダゾリウムベタイン等）およびポリアクリル酸系界面活性剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、任意の２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　水添加型消火剤組成物には、上記以外の補助成分を適宜添加してもよい。
　例えば、本実施の形態に係る水添加型消火剤組成物は、脂肪酸のアルカリ金属塩を高濃度で含んでいるためｐＨが高く、ｐＨ値が約１３の強アルカリ性となる場合がある。これでは使用者によっては扱い難い薬剤となってしまう。そこで、フィチン酸、リンゴ酸、乳酸等のｐＨ調整剤（ｐＨ調整成分）をいずれか１種類または２種類以上を組成物全量に対し０．１～１重量％添加することにより、ｐＨ値を約１０までに抑えることができる。こうすれば水性泡消火剤として使用するに際し、取り扱いの容易な製品となる。
　さらに、この界面活性剤系組成物では金属に対する腐食性が大きすぎて、資機材や消防車輌等の劣化を招くことがある場合には、無機塩の金属腐食防止剤を添加し、安心して使用できるものとすることができる。金属腐食防止剤の添加量は組成物全量に対し０．１～１重量％とするのがよい。
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る水性泡消火剤について説明する。
　水性泡消火剤は、水添加型消火剤組成物と水とを、１：３０～１：２００の体積比で混合して得られる。放水量の１～２体積％、より好ましくは放水量の１～１．５体積％程度とすれば消火性能はきわめて良好であり、使用時、使用後の安全性は高い。
　水性泡消火剤は、泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令（昭和五十年十二月九日自治省令第二十六号）第１２条第１項の規定にしたがい発泡させた場合において、同項に規定の発泡倍率が５倍以上、より好ましくは８倍以上であり、かつ、還元時間が１分以上、より好ましくは３分以上である。
　発泡倍率および還元時間は、泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令に規定の方法および装置（例えば、同省令別図１に示す標準発泡ノズルおよび別図２に示す標準発泡装置）を用いて、水圧力０．６９ＭＰａ、放水量１０Ｌ／ｍｉｎで発泡させることにより決定できる。
　水性泡消火剤は、普通火災（家屋、木材、紙等）、林野火災、カーテン火災（繊維等）、タイヤ火災、自動車火災、ゴム・プラスチック火災、産業廃棄物処理場における火災、石油タンカー、石油タンク等における可燃性液体の火災等に対し、高い消火能力を発揮することができる。
　次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
　なお、以下の説明において、「Ｌ」はラウリン酸カリウムを、「Ｏｓ」はオレイン酸ナトリウムを、「Ｍ」はミリスチン酸カリウムを、「Ｐ」はパルミチン酸カリウムをそれぞれ意味する。
　使用した界面活性剤成分は、下記の方法にしたがって調製した。
（１）脂肪酸ナトリウム塩またはカリウム塩の調製
　本方法は、固体である脂肪酸の塩の調製に用いられる方法である。プロピレングリコール（ＰＧ）と、固体である脂肪酸（ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等）とを、反応槽中で混合し、ヒーターで３０～４０℃に加熱し、溶解させる。溶解後、得られた混合物を撹拌しながら、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ４８重量％）をゆっくり反応層へ投入し、反応させる。反応後、イオン交換樹脂で処理し、硬度５．０ｐｐｍ以下とした精製水を反応槽へ添加する。こうして各脂肪酸（ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸）カリウム塩を生成した。ナトリウム塩の調製の場合には、水酸化カリウム水溶液の代わりに水酸化ナトリウム水溶液を使用する。
（２）オレイン酸ナトリウムの調製
　プロピレングリコール（ＰＧ）を反応槽に投入し、そこへ水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ４８重量％）をゆっくり投入し攪拌した。次に、イオン交換樹脂で処理して、硬度５．０ｐｐｍ以下とした精製水を反応槽へ徐々に添加した。混合物が均一になるまで撹拌後、オレイン酸（液体）を添加し、オレイン酸ナトリウムを得た。
（３）オレイン酸カリウムの調製
　水酸化ナトリウム水溶液の代わりに水酸化カリウム水溶液を使用した以外は上記（２）と同様の方法を用いて、オレイン酸カリウムを得た。
（４）水性泡消火剤用原液の調製
　オレイン酸ナトリウム９．７９２重量部、ラウリン酸カリウム６．７５２重量部、パルミチン酸カリウム０．０９６重量部、１，２－プロパンジオール（ＰＧ）２４．１９２重量部、精製水１８．９７８重量部、２－メチル－２，４－ペンタンジオール（ＨＧ）８．５５重量部、ＧＬＤＡ（Ｌ－グルタミン酸二酢酸四ナトリウム）４０重量部、および金属腐食防止剤１重量部を混合し、水性泡消火剤の調製のための原液を調製した。
（５）水性泡消火剤の調製
　上記（４）で調製した原液３０ｇと、増粘剤または補助界面活性剤６ｇを水道水で希釈し、水性泡消火剤３ｋｇを得た。
（６）水性泡消火剤の発泡安定性に及ぼす増粘剤の効果の評価
　上記（５）にしたがって調製した、増粘剤を含む水性泡消火剤３Ｌを消火器に充填し、内圧０．８５ＭＰａとなるように窒素ガスを充填した。次いで、水性泡消火剤を円筒形のアクリル容器（φ２４２ｍｍ×ｈ１０００ｍｍ）中に噴射した。噴射終了直後からの、泡の消失に伴う容器の底面から水面までの高さ（水面高さ）の経時変化を測定した。
　種々の増粘剤を含む水性泡消火剤についての水面高さの経時変化の測定結果を図１および図２に示す。添加した増粘剤の種類により水面高さが最大値に到達するまでの時間には差が見られるものの、全ての増粘剤について、増粘剤を含まない場合よりも最大値に到達するまでの時間が増大していることが確認された。この結果から、増粘剤の添加により水性泡消火剤の発泡安定性が向上し、泡が消失するまでの時間が増大していることがわかる。
　種々の組成のグアーガム－キサンタンガム混合物からなる増粘剤を含む水性泡消火剤についての水面高さの経時変化の測定結果を図２に示す。図２中の数字は、グアーガム－キサンタンガム混合物中のグアーガムの含有量（重量％）を示す。グアーガム－キサンタンガム混合物中のグアーガムの含有量が１０～８０重量％のときに、水面高さの最大値および水面高さの上昇速度が共に減少しており、特にグアーガム－キサンタンガム混合物中のグアーガムの含有量が２０および３０重量％のときに、両者が顕著に減少していることが観測された。
（７）水性泡消火剤の発泡安定性に及ぼす補助界面活性剤の効果の評価
　上記（５）にしたがって調製した、補助界面活性剤を含む水性泡消火剤を消火器に充填し、内圧０．８５ＭＰａとなるように窒素ガスを充填した。次いで、水性泡消火剤を円筒形のポリ容器（φ３８０ｍｍ×ｈ４５０ｍｍ）中に噴射し、噴射終了直後からの泡の高さの経時変化（泡の消失に伴う泡の高さの減少）を測定した。
　使用した補助界面活性剤は、下記のとおりである。
　ニッサンアノンＢＦ（アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、日油株式会社製）、ニッサンアノンＢＬ（ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、日油株式会社製）、ニッサンアノンＬＧ－Ｒ（ドデシルビス－（アミノエチル）グリシン、日油株式会社製）、ニッサンアノンＢＤＦ－Ｒ（ヤシ油脂肪酸‐アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、日油株式会社製）、ニッサンアノンＧＬＭ－Ｒ－ＬＶ（２－アルキル－Ｎ－カルボキシメチル－Ｎ－ヒドロキシエチル－イミダゾリウムベタイン、日油株式会社製）、ＡＭ－３０１：ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液、日本サーファクタント工業株式会社製）、ＡＭ－１０１：Ｎ－ヤシ油脂肪酸アシル－Ｎ－カルボキシメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルエチレンジアミンナトリウム水溶液、日本サーファクタント工業株式会社製）、ＡＫＹＰＯ　ＲＬＭ４５ＮＶ（ＰＯＥ（４，５）ラウリルエーテル酢酸ナトリウム水溶液、日本サーファクタント工業株式会社製）。
　種々の補助界面活性剤を含む水性泡消火剤についての水面高さの経時変化の測定結果を図３および図４に示す。いずれの補助界面活性剤を用いた場合についても、泡の減少に伴う水面高さの減少速度が小さくなっており、還元時間も増大していることがわかる。
（８）消火性能の評価
　架台上に、８２本の木材（３０×３５×４５０ｍｍ、含水率１０～１５％）を櫓状に（５本＋５本＋４本＋４本＋５本＋５本・・・・・・・・・・・＋４本＋４本＋５本＋５本）積み上げ、架台に設置しているオイルパンに助燃剤としてノルマルヘプタンを３００ｃｃ入れた。助燃剤に着火後２分間燃焼させた後に、放水液体の温度は２０±２℃とし、１０秒放水（２．４５リットル／１０秒）、５０秒停止の断続放水を繰り返すことにより測定した。
　上記（５）で調製した水性泡消火剤についての消火試験の結果、放水開始後３回以内の放水で炎が消滅することを確認した。

Claims (10)

  1. 　（Ａ）炭素数１０以上３０以下の直鎖状脂肪酸のナトリウム塩およびカリウム塩からなる群より選択される１または複数からなり、うち４０～８０重量％がオレイン酸ナトリウム塩および／またはカリウム塩である石けん系界面活性剤と、
    　（Ｂ）エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）、メチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）、エチレンジアミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、（Ｓ，Ｓ）－エチレンジアミンコハク酸三ナトリウム（ＥＤＤＳ）およびシュウ酸ならびにこれらの塩からなる群より選択される１または複数のキレート剤と、
    　（Ｃ）カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣＳ）、デキストラン、ペクチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、プルラン、キサンタンガム、グアーガム、タマリンドガム、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）およびリン酸水素二ナトリウムからなる群より選択される１または複数の増粘剤と、
    　（Ｄ）水またはアルコール類、エステル類およびアミン類からなる群より選択される１または複数の水溶性有機化合物と水とからなる混合溶媒とを含み、
    　前記（Ａ）の石けん系界面活性剤を８～１８重量％、前記（Ｂ）のキレート剤を２０～４０重量％、前記（Ｃ）の増粘剤を８～２４重量％をそれぞれ含み、残部が前記（Ｄ）の水または混合溶媒であることを特徴とする水添加型消火剤組成物。
  2. 　前記（Ｂ）のキレート剤として、Ｌ－グルタミン酸二酢酸（ＧＬＤＡ）、Ｌ－アスパラギン二酢酸（ＡＳＤＡ）およびメチルグリシン二酢酸（ＭＧＤＡ）ならびにこれらの塩からなる群より選択される１または複数を用いることを特徴とする請求項１記載の水添加型消火剤組成物。
  3. 　前記（Ｂ）のキレート剤としてシュウ酸またはシュウ酸塩を用いることを特徴とする請求項１記載の水添加型消火剤組成物。
  4. 　前記（Ｃ）の増粘剤が、キサンタンガムとグアーガムとの混合物であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の水添加型消化剤組成物。
  5. 　前記（Ｃ）の増粘剤中のグアーガムの含有量が、１０～８０重量％であることを特徴とする請求項４記載の水添加型消化剤組成物。
  6. 　前記（Ｄ）の混合溶媒に含まれる前記水溶性有機化合物が、１，２－プロパンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、ブチルグルコシド、ノルマルブタノール、イソプロピルアルコール、ブチルカルビトール、ｎ－プロピルアミン、トリエチルアミン、ｎ－ブチルアミン、メタノール、ｔ－ブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ｎ－オクタノール、プロピレングリコールｔ－ブチルエーテル、ラウリルアルコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルジグリコール、エチルセロソルブ、およびポリプロピレングリコールからなる群より選択される１または複数であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の水添加型消火剤組成物。
  7. 　前記（Ｄ）の混合溶媒に含まれる前記水溶性有機化合物が１，２－プロパンジオールおよび２－メチル－２，４－ペンタンジオールのいずれか一方または双方であることを特徴とする請求項６記載の水添加型消火剤組成物。
  8. 　（Ｅ）高級脂肪族アミン塩、エーテルカルボン酸型アニオン活性剤、スルホコハク酸型アニオン活性剤、エーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、アミドエーテルスルホコハク酸型アニオン活性剤、ベタイン系両性界面活性剤およびポリアクリル酸系界面活性剤からなる群より選択される１または複数の合成界面活性剤を更に含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の水添加型消火剤組成物。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項記載の水添加型消火剤組成物と水とを、１：３０～１：２００の体積比で混合して得られる水性泡消火剤。
  10. 　泡消火薬剤の技術上の規格を定める省令（昭和五十年十二月九日自治省令第二十六号）第１２条第１項の規定にしたがい発泡させた場合において、同項に規定の泡の膨張率が５倍以上であり、かつ、発泡前の水性泡消火剤容量の２５体積％の水性泡消火剤が泡から還元するために要する時間が１分以上であることを特徴とする請求項９記載の水性泡消火剤。
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