(57)【要約】  本発明は、自然発火性物質及び禁水性物質に起因する火災に対して有効な防火・消火方法を提供する。本発明は、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災に対して、泡状の消火薬剤組成物を供給することによって、前記火災を抑制又は消火するとともに、前記自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させること、を特徴とする防火・消火方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災に対して、泡状の消火薬剤組成物を供給することによって、前記火災を抑制又は消火するとともに、前記自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させること、
を特徴とする防火・消火方法。
【請求項２】
前記自然発火性物質又は前記禁水性物質が、自然発火性又は禁水性を有する有機金属化合物若しくは金属の水素化物又はそれらを含有する組成物であること、
を特徴とする請求項１記載の防火・消火方法。
【請求項３】
前記消火薬剤組成物が、２０分後のドレン率が３０％以下の泡を有すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の防火・消火方法。
【請求項４】
前記消火薬剤組成物が、２０分後のドレン率が２５％以下の泡を有すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の防火・消火方法。
【請求項５】
前記消火薬剤組成物が、２０分後のドレン率が５％以下の泡を有すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の防火・消火方法。
【請求項６】
前記消火薬剤組成物を供給した後の前記自然発火性物質又は禁水性物質の温度が１００℃以下であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の防火・消火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然発火性及び／又は禁水性を有する有機金属化合物類並びに金属の水素化物の漏洩や火災が発生した場合に行なう防火・消火方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然発火性又は禁水性を有する危険物は、消防法第２条７項にて第３類において自然発火性物質及び禁水性物質として分類されている。そして、これらの危険物に対する消火設備の基準は、非特許文献１（危険物の規制に関する政令（昭和３４年９月２６日政令第３０６号））の第２０条にて、区分に分けて規定されている。【０００３】
具体的には、粉末消火設備や消火粉末を放射する消火器等が挙げられており、消火用の材料（消火薬剤）としては、例えば炭酸水素塩類、乾燥砂、膨張ひる石及び膨張真珠岩等が区分に分けて記されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】危険物の規制に関する政令（昭和３４年９月２６日政令第３０６号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記非特許文献１に記載されている消火用の材料を用いた場合であっても、自然発火性物質及び禁水性物質に対する消火性能という点では必ずしも十分なものでなく、未だ改善の余地があった。【０００６】
即ち、本発明は、自然発火性物質及び禁水性物質に起因する火災に対して有効な防火・消火方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決すべく、本発明者らは鋭意実験を繰り返して検討した結果、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災をより効果的に防火・消火するためには、泡状の消火薬剤組成物を供給することが効果的であることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００８】
即ち、本発明は、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災に対して、泡状の消火薬剤組成物を供給することによって、前記火災を抑制又は消火するとともに、前記自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させること、を特徴とする防火・消火方法に関する。【０００９】
このような構成を有する本発明の防火・消火方法によれば、消火薬剤組成物の泡を構成する水の蒸発潜熱により可燃物の温度上昇を抑制しつつ、当該泡によって、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災を窒息させて抑制又は消火するとともに、自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物（自然発火性物質又は禁水性物質及びこれらの少なくとも一部が化学変化したものを含む）を水和反応により不活性物質に変化させて、防火・消火を実現することができる。【００１０】
上記本発明の防火・消火方法においては、前記自然発火性物質又は前記禁水性物質が、自然発火性又は禁水性を有する有機金属化合物若しくは金属の水素化物又はそれらを含有する組成物であること、が好ましい。【００１１】
このような構成を有する本発明の防火・消火方法によれば、消火薬剤組成物の泡が水に戻りにくく（還元しにくく）、確実に、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災を窒息させて抑制又は消火するとともに、自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させることができる。【００１２】
上記本発明の防火・消火方法においては、前記消火薬剤組成物が、２０分後のドレン率が３０％以下の泡を有すること、が好ましい。更に、上記本発明の防火・消火方法においては、前記消火薬剤組成物が、２０分後のドレン率が２５％以下、特に５％以下の泡を有すること、が特に好ましい。【００１３】
このような構成を有する本発明の防火・消火方法によれば、消火薬剤組成物の泡が水に戻りにくく（還元しにくく）、より確実に、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災を窒息させて抑制又は消火するとともに、自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させることができる。【００１４】
上記本発明の防火・消火方法においては、前記消火薬剤組成物を供給した後の前記自然発火性物質又は禁水性物質の温度が１００℃以下であること、が好ましい。このような構成を有する本発明の防火・消火方法によれば、より確実かつ安全に、防火・消火を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自然発火性物質及び禁水性物質に起因する火災に対して有効な防火・消火方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】「特別に調整した泡」のドレン率の経時変化をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の防火・消火方法は、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災に対して、泡状の消火薬剤組成物を供給することによって、前記火災を抑制又は消火するとともに、前記自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させること、を特徴とする。【００１８】
ここで、本発明の防火・消火方法の対象となる自然発火性物質又は禁水性物質（自然発火性及び／又は禁水性を有する物質）について説明する。【００１９】
本発明における自然発火性及び／又は禁水性を有する物質は、第一に、自然発火性及び／又は禁水性を有する有機金属化合物並びに金属の水素化物、又はこれらを含む組成物である。【００２０】
上記有機金属化合物としては、例えばアルキルアルミニウム化合物、アルキル及び／又はアリールリチウム化合物、アルキルホウ素化合物、アルキルガリウム化合物、アルキルインジウム化合物、アルキル亜鉛化合物並びにアルキルマグネシウム化合物等が挙げられ、これらのうちの一種又は任意の組合せであってもよい。【００２１】
また、上記金属の水素化物としては、例えばアルカリ金属の水素化物、アルカリ土類金属の水素化物、水素化アルミニウム、水素化ホウ素、水素化アルミニウムのアルカリ金属塩及び水素化ホウ素のアルカリ金属塩等が挙げられ、これらのうちの一種又は任意の組合せであってもよい。【００２２】
（１）アルキルアルミニウム化合物
上記アルキルアルミニウム化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。【００２３】
（１−１）トリアルキルアルミニウム
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐プロピルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ペンチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ヘキシルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ヘプチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐オクチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐オクチルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ノニルアルミニウム、トリ‐ｎ‐デシルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ドデシルアルミニウム、トリ‐ｎ‐ウンデシルアルミニウム等【００２４】
（１−２）水素化アルキルアルミニウム
ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等【００２５】
（１−３）アルキルアルミニウムハライド
ジメチルアルミニウムフロリド、ジメチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミド、ジメチルアルミニウムヨージド、メチルアルミニウムセスキクロリド、メチルアルミニウムセスキブロミド、メチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミニウムジブロミド、ジエチルアルミニウムフロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムヨージド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミド、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミド、ジプロピルアルミニウムクロリド、ジプロピルアルミニウムブロミド、ジ‐ｎ‐ブチルアルミニウムクロリド、ジ‐ｎ‐ブチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムブロミド等【００２６】
（１−４）アルキルアルミニウム誘導体
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジメチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムフェノキシド、エチルアルミニウムジフェノキシド、エチルビス（２，６‐ジ‐ｔ‐ブチルフェノキシ）アルミニウム、エチルビス（２，６‐ジ‐ｔ‐ブチル‐４‐メチルフェノキシ）アルミニウム、イソブチルビス（２，６‐ジ‐ｔ‐ブチル‐４‐メチルフェノキシ）アルミニウム、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、ジメチル（ジメチルアミノ）アルミニウム、ジエチル（ジメチルアミノ）アルミニウム等【００２７】
（２）アルキル及び／又はアリールリチウム化合物
上記アルキル及び／又はアリールリチウム化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。【００２８】
メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ‐プロピルリチウム、ｎ‐ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、フェニルリチウム、４−メチルフェニルリチウム、１−ナフチルリチウム、２−トリフルオロメチルナフチルリチウム等【００２９】
（３）アルキルホウ素化合物
上記アルキルホウ素化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。【００３０】
トリメチルボラン、トリエチルボラン、トリ‐ｎ‐プロピルボラン、トリ‐ｎ‐ブチルボラン、トリイソブチルボラン、トリ‐ｎ‐ペンチルボラン、トリ‐ｎ‐ヘキシルボラン、トリ‐ｎ‐ヘプチルボラン、トリ‐ｎ‐オクチルボラン、トリ‐ｎ‐オクチルボラン、ジ‐ｎ‐ブチルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジエチル（メトキシ）ボラン、ジ‐ｎ‐ブチル（ｎ‐ブトキシ）ボラン、クロロ（ジエチル）ボラン、クロロ（ジ‐tert‐ブチル）ボラン【００３１】
（４）アルキルガリウム化合物
上記アルキルガリウム化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリ‐ｎ‐プロピルガリウム、トリ‐ｎ‐ブチルガリウム、ジメチルガリウムクロリド、ジエチルガリウムクロリド、ジエチルガリウムブロミド等【００３２】
（５）アルキルインジウム化合物
上記アルキルインジウム化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。【００３３】
トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリ‐ｎ‐プロピルインジウム、トリ‐ｎ‐ブチルインジウム、ジメチルインジウムクロリド、ジエチルインジウムクロリド、ジエチルインジウムブロミド等【００３４】
（６）アルキル亜鉛化合物
上記アルキル亜鉛化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジ‐ｎ‐プロピル亜鉛、ジ‐ｎ‐ブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ジ‐ｎ‐ペンチル亜鉛、ジ‐ｎ‐ヘキシル亜鉛、ジシクロヘキシル亜鉛等【００３５】
（７）アルキルマグネシウム化合物
上記アルキルマグネシウム化合物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。【００３６】
ジメチルマグネシウム、ジエチルマブネシウム、ジ‐ｎ‐プロピルマグネシウム、ジ‐ｎ‐ブチルマグネシウム、ジ‐ｓｅｃ‐ブチルマグネシウム、ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチルマグネシウム、エチルメチルマグネシウム、ｎ‐ブチルエチルマグネシウム、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、ｎ‐プロピルマグネシウムブロミド、ｎ‐ブチルマグネシウムクロリド、ｓｅｃ‐ブチルマグネシウムブロミド、ｔｅｒｔ‐ブチルマグネシウムブロミド等【００３７】
（８）アルカリ金属の水素化物
上記アルカリ金属の水素化物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等【００３８】
（９）アルカリ土類金属の水素化物
上記アルカリ土類金属の水素化物としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
水素化カルシウム、水素化バリウム等【００３９】
（１０）水素化アルミニウム
上記水素化アルミニウムとしては、例えば以下の化合物が挙げられる。
アラン、アラン・トリメチルアミン錯体、アラン・ジメチルエチルアミン錯体等【００４０】
（１１）水素化ホウ素
上記水素化ホウ素としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
ボラン・テトラヒドロフラン錯体、ボラン・ジメチルスルフィド錯体、ボラン・ピリジン錯体、ボラン・トリエチルアミン錯体、ボランジメチルアミン錯体等【００４１】
（１２）水素化物アルミニウムのアルカリ金属塩
上記水素化物アルミニウムのアルカリ金属塩としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムナトリウム、水素化アルミニウムカリウム、水素化ビス（２−メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウム等【００４２】
（１３）水素化ホウ素のアルカリ金属塩
上記水素化ホウ素のアルカリ金属塩としては、例えば以下の化合物が挙げられる。
水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム等【００４３】
また、禁水性物質としては、例えば金属リチウム、金属ナトリウム、金属カリウム、金属カルシウム等の禁水性金属及びこれらを含有する組成物が挙げられる。【００４４】
次に、本発明の防火・消火方法においては、上記の自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災に対して、泡状の消火薬剤組成物を供給する。ここで用いる消火剤組成物としては、従来公知の消火剤組成物を用いることができ、例えば、たん白加水分解物、鉄塩、グリコール、界面活性剤及び水を含む一般的な組成を有する消火剤組成物であればよい。【００４５】
ただし、本発明における消火薬剤組成物は、ドレン速度の遅い泡（特別に調整した泡）を有するものである。この「特別に調整した泡」について、泡は発泡した直後から元の泡水溶液に還元する。この還元速度は、泡安定性の尺度の一つとされている。即ち、本発明における消火薬剤組成物は、ドレン速度の遅く、泡から液体（水）に還元しにくい。なかでも、２０分後のドレン率が３０％以下の泡を有することが好ましい。【００４６】
ここで、アルキルアルミニウムに代表させて、本発明の防火・消火方法の対象となる自然発火性及び／又は禁水性を有する物質の化学的性質を、以下に説明する。【００４７】
一般にアルキルアルミニウムは高温では不安定で、２００℃以上の温度では分解し、金属アルミニウム、オレフィン、水素を生成する。即ち、分解反応が起こる。
（ＣｎＨ2n+1）3Ａｌ    →  （ＣｎＨ2n+1）2ＡｌＨ  ＋  ＣｎＨ2n
（ＣｎＨ2n+1）2ＡｌＨ  →  Ａｌ  ＋  ３／２Ｈ2  ＋  ２ＣｎＨ2n【００４８】
また、アルキルアルミニウムの酸化反応は、大きな発熱反応であり、Ｃ４以下のアルキルアルミニウムは空気に触れると自然発火する。即ち、酸化反応が起こる。
２（ＣｎＨ2n+1）3Ａｌ  ＋  ３（３ｎ＋１）Ｏ2
→  ６ｎＣＯ2  ＋  Ａｌ2Ｏ3  ＋  ３（２ｎ＋１）Ｈ2Ｏ
２（ＣｎＨ2n+1）2ＡｌＣｌ  ＋  ２（３ｎ＋１）Ｏ2
→  ４ｎＣＯ2  ＋  Ａｌ2Ｏ3  ＋  ２ＨＣｌ  ＋（４ｎ＋１）Ｈ2Ｏ【００４９】
そして、アルキルアルミニウムは水と激しく反応し、瞬間的に反応エネルギーを放出するため爆発的であり、飽和炭化水素を発生する。即ち、水和反応が起こる。
（ＣｎＨ2n+1）3Ａｌ  ＋  ３Ｈ2Ｏ  →  Ａｌ（ＯＨ）3  ＋  ３ＣｎＨ2n+1
（ＣｎＨ2n+1）2ＡｌＣｌ  ＋６Ｈ2Ｏ
→  ２Ａｌ（ＯＨ）3  ＋  ６ＣｎＨ2n+1  ＋ＡｌＣｌ3【００５０】
本発明の防火・消火方法においては、消火薬剤組成物の泡を構成する水の蒸発潜熱により可燃物の温度上昇を抑制しつつ、当該泡によって、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼（即ち、上記分解反応及び酸化反応）を抑制するとともに、自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物を水和反応により不活性物質に変化させて、防火・消火を促進する。即ち、水和反応をともなって安全に自然発火性物質又は禁水性物質を燃焼し切るものとも言える。【００５１】
より具体的には、燃焼中のアルキルアルミニウムに還元速度の遅い「特別に調整した泡」を供給することで、燃焼アルキルアルミニウムへの酸素供給を遮断し消火しながら、還元した泡水溶液によりゆっくりと(安全に)Ａｌ（ＯＨ）3と飽和炭化水素に分解することができる。【００５２】
この分解反応は発熱反応であるが、泡中の水の蒸発潜熱によって１００℃以下に保つことができる。したがって、消火後にはアルキルアルミニウムが全てＡｌ（ＯＨ）3に分解されているため二次災害のおそれがない。【００５３】
ここで、「特別に調整した泡」のドレン率の経時変化の実測例を表１に示し、これをグラフにプロットしたものを図１に示す。なかでも、２０分後のドレン率が２５％以下の泡が適切である。なお、還元速度及び発泡倍率等の泡性状は泡水溶液(泡原液)と発泡装置の両方の性能で決まるため、本発明における消火薬剤組成物は、その組成（例えば水の量）及び発泡装置によって適宜「特別に調整した泡」を有するように調製可能である。【００５４】
【表１】
2014132596.tif 000002
【００５５】
このような構成を有する本発明の防火・消火方法によれば、消火薬剤組成物の泡を構成する水の蒸発潜熱により可燃物の温度上昇を抑制しつつ、当該泡によって、自然発火性物質又は禁水性物質の燃焼による火災を窒息させて抑制又は消火するとともに、自然発火性物質又は禁水性物質である可燃物（自然発火性物質又は禁水性物質及びこれらの少なくとも一部が化学変化したものを含む）を水和反応により不活性物質に変化させて、防火・消火を実現することができる。
【実施例】
【００５６】
以下において、上述した本発明の防火・消火方法について、実施例及び比較例を用いて更に具体的に説明する。【００５７】
≪実施例１〜３≫
表２に示す量のトリエチルアルミニウム（ＴＥＡＬ）を、表２に示す火皿に入れて着火して燃焼させた。これに、たん白加水分解物、鉄塩、グリコール、界面活性剤及び水という組成を有する消火剤組成物（希釈率を表２に示した。）を発泡させつつ、当て板に当てて供給することにより、本発明の防火・消火方法を実施した。その際の消火状況を目視により評価し、その結果を表１に示した。【００５８】
なお、消火剤組成物の２０分ドレン率は、財団法人日本消防設備安全センター発行「フォームヘッド」（平成９年１０月１日現在）の第３１頁に記載の「泡消火設備発泡倍率及び２５％還元時間測定方法」によって測定した。測定結果を表２に示した。【００５９】
【表２】
2014132596.tif 000003
【００６０】
≪比較例１〜５≫
消火剤として表３に示すものを用い、表３に示す消火方法を用いた以外は、実施例１と同様にして、防火・消火方法を実施した。評価結果及び測定結果を表３に示した。【００６１】
【表３】
2014132596.tif 000004
【００６２】
≪実施例４〜９≫
消火剤として表４に示すものを用い、表４に示す消火方法を用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の防火・消火方法を実施した。評価結果及び測定結果を表３に示した。【００６３】
【表４】
2014132596.tif 000005
【００６４】
※表中
TMAL:トリメチルアルミニウム
DMZ:ジメチル亜鉛
TBB:トリブチルホウ素
NaH:水素化ナトリウム
TMG組成物:トリメチルガリウム、ジメチルアルミニウムクロリド及びメシチレンを質量比14.5：55.5：30で含む組成物
DIBAH組成物：ジイソブチルアルミニウムハイドライト及びトルエンを質量比17：83で含む組成物
DEAC: ジエチルアルミニウム塩化物【００６５】
表２〜４に示す結果から、本発明の防火・消火方法を用いれば、自然発火性物質及び禁水性物質に起因する火災に対して有効に防火・消火できることがわかる。
【図１】
2014132596.tif 000006
【国際調査報告】
2014132596.tif 000007
2014132596.tif 000008
2014132596.tif 000009
2014132596.tif 000010