(57)【要約】【課題】撥水性が高く消火効率の高い、もしくは撥油性が高く油火災に対応可能な、消火効率の高い消火薬剤、およびそれを用いた消火器を提供する。【解決手段】本発明は、疎水性バインダ及びポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体から選ばれる少なくとも一種と、アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物とを含むことを特徴とする消火薬剤を提供する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物とを、疎水性バインダで結合させた顆粒を含むことを特徴とする消火薬剤。
【請求項２】
アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを含むことを特徴とする消火薬剤。
【請求項３】
加熱されると熱分解して二酸化炭素およびアルカリ炭酸塩を生成するアルカリ炭酸水素塩と、前記アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物とを、疎水性バインダを用いて造粒させることを特徴とする消火薬剤。
【請求項４】
加熱されると熱分解して二酸化炭素およびアルカリ炭酸塩を生成するアルカリ炭酸水素塩と、前記アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを混合して造粒させたことを特徴とする消火薬剤。
【請求項５】
アルカリ炭酸塩と、前記アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物とを、疎水性バインダを用いて造粒させることを特徴とする消火薬剤。
【請求項６】
アルカリ炭酸塩と、前記アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを混合して造粒させたことを特徴とする消火薬剤。
【請求項７】
前記金属酸化物は、二酸化珪素、珪酸ナトリウム、酸化鉄、酸化ジルコニウムおよび酸化ニッケルから選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有することを特徴とする請求項１乃至６記載の消火薬剤。
【請求項８】
前記アルカリ炭酸水素塩は、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムから選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１乃至４記載の消火薬剤。
【請求項９】
前記アルカリ炭酸塩は、炭酸リチウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムから選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１、２、５または６記載の消火薬剤。
【請求項１０】
前記疎水性バインダは、ポリビニルブチラール、流動パラフィン、ワックスエマルジョン、ポリビニルアセテートから選ばれる少なくとも一種の疎水性バインダを含有することを特徴とする請求項１、３または５記載の消火薬剤。
【請求項１１】
前記ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体は、パーフルオロアルキルエチルアクリレート、パーフルオロアルキルエチルメタクリレートから選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項２、４または６記載の消火薬剤。
【請求項１２】
アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物とを、疎水性バインダで結合させた顆粒を含む消火薬剤と、
前記消火薬剤を収納する収納容器と、
前記消火薬剤を前記収納容器から噴出させる圧縮されたキャリアガスと
を具備することを特徴とする消火器。
【請求項１３】
アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを含む消火薬剤と、
前記消火薬剤を収納する収納容器と、
前記消火薬剤を前記収納容器から噴出させる圧縮されたキャリアガスと
を具備することを特徴とする消火器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消火薬剤および消火器に係り、特に、二酸化炭素を放出する消火薬剤およびこの消火薬剤を用いた消火器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から初期の小火災を消火する目的で消火薬剤の封入された消火器が使用されている。
【０００３】
消火薬剤としては、例えば炭酸水素ナトリウムや炭酸水素カリウムなどのアルカリ炭酸水素塩などが使用されており、これらの消火薬剤を火中に投じることで、例えば以下に示す化学式（１）の反応により、二酸化炭素を発生させ酸素濃度を低下させることで消火作用を生じさせる。
【０００４】
２ＮａＨＣＯ３→ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋Ｎａ２ＣＯ３　　（１）
さらに、アルカリイオンはＯＨラジカルとの反応性が高いために、アルカリ炭酸水素塩を微粉末として気流にのせて放出することで、炎中のＯＨラジカルの連鎖反応を抑制することで消火作用も生じる。
【０００５】
一方、消火器の操作性の向上、あるいは居住空間における消火器占有率の低減などの要求により、体積あたりの消火薬剤に対する消火効率の向上が求められている。また、木材火災、油火災のいずれにも対応させるため、消火器用消火薬剤の技術上の規格を定める省令「昭和３９年９月１７日自治省令第２８号」により、水面に均一に散布した場合において１時間以内に沈降しないことが規定されている。
【０００６】
これに対して従来から、消火薬剤に流動性を持たせるためカルボキシメチルセルロースや澱粉等の親水性のバインダを添加して造粒し、燃焼物に到達しやすくして、さらにホワイトカーボンや有機シリコーン、あるいは金属石鹸等の助剤の添加により撥水性を持たせたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、上記の方法では、撥水剤に対する１５０℃程度の熱処理が不可欠となり、その際に消火作用を生じる化学式（１）の反応が起きてしまうことにより、消火薬剤が劣化する恐れがあった。
【０００８】
また、このような粉末などの消火薬剤を用いて油火災を消火しようとした場合、消火作用を生じる化学式（１）の反応が起きる前に、消火薬剤の大部分が油中に沈降してしまい、効率よく消火を行うことが出来なかった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２０６９１０号公報（第２−５頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来はアルカリ炭酸水素塩を消火薬剤として使用しているが、さらなる消火薬剤の消火効率の向上が求められている。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑みて為されたものであり、撥水性が高く消火効率の高い消火薬剤、およびそれを用いた消火器を提供することを目的とする。
【００１２】
また本発明は、撥油性が高く油火災に対応可能な、消火効率の高い消火薬剤、およびそれを用いた消火器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物とを、疎水性バインダで結合させた顆粒を含むことを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１４】
また本発明は、アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを含むことを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１５】
また本発明は、加熱されると熱分解して二酸化炭素およびアルカリ炭酸塩を生成するアルカリ炭酸水素塩と、アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物とを、疎水性バインダを用いて造粒させることを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１６】
また本発明は、加熱されると熱分解して二酸化炭素およびアルカリ炭酸塩を生成するアルカリ炭酸水素塩と、アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを混合して造粒させたことを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１７】
また本発明は、アルカリ炭酸塩と、アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物とを、疎水性バインダを用いて造粒させることを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１８】
また本発明は、アルカリ炭酸塩と、アルカリ炭酸塩と反応すると二酸化炭素およびアルカリ金属含有複合酸化物を生成する金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを混合して造粒させたことを特徴とする消火薬剤を提供する。
【００１９】
本発明においては、金属酸化物は、二酸化珪素、珪酸ナトリウム、酸化鉄、酸化ジルコニウムおよび酸化ニッケルから選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含有しても良い。
【００２０】
また本発明においては、アルカリ炭酸水素塩は、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムから選ばれる少なくとも一種を含有しても良い。
【００２１】
また本発明においては、アルカリ炭酸塩は、炭酸リチウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムから選ばれる少なくとも一種を含有しても良い。
【００２２】
また本発明においては、疎水性バインダは、ポリビニルブチラール、流動パラフィン、ワックスエマルジョン、ポリビニルアセテートから選ばれる少なくとも一種の疎水性バインダを含有しても良い。
【００２３】
また本発明においては、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体は、パーフルオロアルキルエチルアクリレート（ＰＦＡＡ）、パーフルオロアルキルエチルメタクリレート（ＰＦＡＭ）から選ばれる少なくとも一種を含有しても良い。
【００２４】
また本発明は、アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物とを、疎水性バインダで結合させた顆粒を含む消火薬剤と、消火薬剤を収納する収納容器と、消火薬剤を収納容器から噴出させる圧縮されたキャリアガスとを具備することを特徴とする消火器を提供する。
【００２５】
また本発明は、アルカリ炭酸水素塩及びアルカリ炭酸塩から選ばれる少なくとも一種と、金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを含む消火薬剤と、消火薬剤を収納する収納容器と、消火薬剤を収納容器から噴出させる圧縮されたキャリアガスとを具備することを特徴とする消火器を提供する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
本発明の▲１▼は、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と、金属酸化物とを具備する消火薬剤を造粒する際に、疎水性バインダを用いるものである。アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩は、後述するように、金属酸化物の作用により、二酸化炭素の生成量が増大して消火作用が高まる。そして、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と、金属酸化物とを効率よく作用させるためにバインダを用いて造粒する際に、このバインダが疎水性であることから撥水効果を持ち、多様な火災に対応でき消火効率の高い消火薬剤とすることが出来るものである。
【００２８】
また本発明の▲２▼は、消火薬剤として、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と、金属酸化物と、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体とを含むものである。そして、金属酸化物の作用により消火作用の高まったアルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩に加えて、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を含むことにより、撥油生が高く油火災に対応可能であり、消火効率の高い消火薬剤とすることが出来るものである。
【００２９】
まず、アルカリ炭酸塩と反応してアルカリ金属含有複合酸化物および二酸化炭素を生成する金属酸化物として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を、アルカリ炭酸水素塩として炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）を用い、疎水性バインダとしてポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いた、▲１▼の消火薬剤の場合について説明する。
【００３０】
図１は本発明消火薬剤の使用前の一例を示す概略断面図、図２は使用途中の消火薬剤の概略断面図、図３は使用後の消火薬剤の概略断面図を示す。
【００３１】
図１に示す消火薬剤は、炭酸水素ナトリウム粒子１と酸化ジルコニウム２の粒子を、ポリビニルブチラール５を用いて造粒した顆粒である。炭酸水素ナトリウム１と酸化ジルコニウム２はポリビニルブチラール５により強固に結着（結合）され顆粒を形成し、さらに顆粒の表面はポリビニルブチラール５によりコーティングされている。この状態では、ポリビニルブチラール５が疎水性であることから、消火薬剤が水面に浮遊して水面上の火炎を消火することができる。また、顆粒の表面は、ポリビニルブチラール５によって完全に覆われていなくとも、水面に浮遊する程度であれば良い。
【００３２】
ポリビニルブチラール５を用いて造粒された炭酸水素ナトリウム粒子１と酸化ジルコニウム２とからなる粉末を火中に投じた場合、まず、炭酸水素ナトリウムが熱分解し、化学式（１）に示す一段目の反応が生じ、二酸化炭素、水および炭酸ナトリウムが分解生成物として生成される。この分解生成物中の二酸化炭素によって雰囲気中の酸素濃度を低下させることで一段目の消火効果を発揮する。
【００３３】
２ＮａＨＣＯ３→ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ↑＋Ｎａ２ＣＯ３　　（１）
一段目の反応が生じた後、消火薬剤は図２に示すような、炭酸ナトリウム粒子３および酸化ジルコニウム粒子２とからなる中間体に変化する。このとき、ポリビニルブチラール５は熱により溶融し始めるが、中間体の表面はポリビニルブチラール５によりコーティングされており、中間体は依然として水面に浮遊する。このときも、ポリビニルブチラール５は溶融し始めた状態で、完全には中間体をコーティングしていなくとも水面に浮遊した状態となる。
【００３４】
さらに、中間体を構成する酸化ジルコニウム成分中に炭酸ナトリウム中のナトリウム成分が拡散することで、炭酸ナトリウム粒子３および酸化ジルコニウム粒子２は化学式（２）で示す二段目の反応を起こし、ナトリウムジルコネートと二酸化炭素とが生成する。その結果消火薬剤は図３に示すようにナトリウムジルコネート（アルカリ金属含有複合酸化物）粒子４からなる顆粒となる。このとき、ポリビニルブチラール５は熱により溶融し一部蒸発するが、消火により温度が低下するため、大部分がナトリウムジルコネート粒子間および顆粒表面に残存し、この顆粒は水面に浮遊する。
【００３５】
Ｎａ２ＣＯ３＋ＺｒＯ２　→　Ｎａ２ＺｒＯ３＋ＣＯ２↑　　　　　　　　（２）
アルカリ炭酸水素塩を単独で用いた場合は化学式（１）に示す反応のみしか生じないが、アルカリ炭酸水素塩と金属酸化物を用いることにより化学式（１）および（２）の反応が生じる。またアルカリ炭酸塩と金属酸化物を用いることにより化学式（２）の反応が生じる。これらの反応により、従来の消火薬剤より多くの二酸化炭素を放出することから消火薬剤の量を低減しても同様の消火機能を得ることが出来る。
【００３６】
本発明の▲１▼においては、その際に、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と金属酸化物とを効率よく作用させるためのバインダとして疎水性バインダを用いることにより内部に水が侵入せず、水面に１時間以上浮遊することができる。したがって、単位体積あたりの二酸化炭素の放出量が高いだけでなく、この撥水効果から、多様な火災に対応できる消火薬剤を提供できるものである。このとき、水面に浮遊させる為に、水の比重より小さいことが必要であることから、比重が１ｇ／ｃｍ３より小さくなるように造粒する。
【００３７】
次に、アルカリ炭酸塩と反応してアルカリ金属含有複合酸化物および二酸化炭素を生成する金属酸化物として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を、アルカリ炭酸水素塩として炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）を用い、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体としてＣ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２を用いた、▲２▼の消火薬剤の場合について説明する。
【００３８】
ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体としてＣ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２を用いた、▲２▼の消火薬剤においても、使用前、使用途中及び使用後の概略断面図は、夫々図１、２及び３のようになる。この場合、図１、２及び３中に示す５が、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２である。
【００３９】
そして、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２を用いた場合も、消火前は、図１に示すように炭酸水素ナトリウム粒子１と酸化ジルコニウム２の粒子がＣ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２５により造粒された顆粒状になっている。Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２５は表面張力が水や油に比べて小さく、撥油性が高いことから、水面や油面に浮遊する。
【００４０】
これを火中に投じると、上述した（１）の反応が生じて、図２に示すような炭酸ナトリウム粒子３及び酸化ジルコニウム粒子２とからなる中間体に変化する。このとき、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２５は熱により溶融し始めるが、中間体の表面は完全にはコーティングしていなくとも、中間体は依然として水面や油面に浮遊する。
【００４１】
さらに、上述した（２）の反応が生じて、ナトリウムジルコネート粒子４からなる顆粒となるが、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２５も一部存在して、この顆粒は水面や油面に浮遊する。
【００４２】
本発明の▲２▼においては、アルカリ炭酸水素塩若しくはアルカリ炭酸塩と金属酸化物とを用い、さらに、表面張力が水や油に比べて小さく、撥油性の高い、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を用いる。そして、内部に水や油を侵入させ難いことから、水面だけでなく、油面にも浮く顆粒若しくは粉末状の消火薬剤を提供できるものである。
【００４３】
以下、本発明の消火薬剤についてより詳細に説明する。
【００４４】
本発明に係る金属酸化物は、アルカリ炭酸塩と反応してアルカリ金属含有複合酸化物を生成するものであれば特に制限されることなく使用することができ、酸化ジルコニウムの他には、例えば、二酸化珪素、珪酸ナトリウム、酸化鉄あるいは酸化ニッケルなどを挙げることができる。特に二酸化ケイ素はアルカリ炭酸塩との反応が速いという効果を得ることが出来るために特に好ましい。
【００４５】
例えば、これらの金属酸化物と炭酸水素ナトリウムとからなる消火薬剤では、それぞれ化学式（１）に示す一段目の反応を示した後に、化学式（２）〜（７）に示す二段目の反応が生じ、それぞれ、一段目および二段目の両反応時に二酸化炭素を発生する。
一段目の反応
２ＮａＨＣＯ３→ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ↑＋Ｎａ２ＣＯ３　　（１）
二段目の反応
金属酸化物：酸化ジルコニウム
Ｎａ２ＣＯ３＋ＺｒＯ２　→　Ｎａ２ＺｒＯ３＋ＣＯ２↑　（２）
金属酸化物：二酸化珪素（反応パターンＡ）
Ｎａ２ＣＯ３＋ＳｉＯ２　→　Ｎａ２ＳｉＯ３＋ＣＯ２↑　（３）
金属酸化物：二酸化珪素（反応パターンＢ）
Ｎａ２ＣＯ３＋１／２ＳｉＯ２　→　１／２Ｎａ４ＳｉＯ４＋ＣＯ２↑　（４）
金属酸化物：珪酸ナトリウム
Ｎａ２ＣＯ３＋Ｎａ２ＳｉＯ３　→　Ｎａ４ＳｉＯ４＋ＣＯ２↑　（５）
金属酸化物：酸化鉄
Ｎａ２ＣＯ３＋Ｆｅ２Ｏ３　→　２ＮａＦｅＯ２＋ＣＯ２↑　（６）
金属酸化物：酸化ニッケル
Ｎａ２ＣＯ３＋ＮｉＯ　→　Ｎａ２ＮｉＯ２＋ＣＯ２↑　（７）
なお、化学式（４）に示すＳｉＯ２とアルカリ炭酸塩との反応は、化学式（３）に示す反応と化学式（５）に示す反応との二段反応の結果であり、本発明に係る金属酸化物としてＳｉＯ２を使用した場合、反応時間（火元の鎮火までの時間）等によって化学式（３）の反応を示すこともあれば、化学式（４）の反応を示すこともある。
【００４６】
ここに挙げたＳｉＯ２、Ｎａ２Ｓｉ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｒＯ２およびＮｉＯなどの金属酸化物は、炭酸水素ナトリウムとの反応が比較的低温域から生じるため（式（２）は約５００℃以上、式（３）は約４００℃以上、式（４）は約４００℃以上、式（５）は約４００℃以上、式（６）は約３００℃以上、式（７）は約４００℃以上）、火元の温度が比較的低温の場合にも消火機能を発揮することが可能な点で好ましい。
【００４７】
また、本発明に係るアルカリ炭酸水素塩は、炭酸水素ナトリウムの他に炭酸水素カリウムあるいは炭酸水素リチウムを使用することも可能であり、これらのアルカリ炭酸水素塩も炭酸水素ナトリウムと同様な反応により、一段目の反応が生じた後に本発明に係る金属酸化物と反応して効率よく二酸化炭素を放出する。これらのアルカリ炭酸水素塩の中でも、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムが好ましく、特に炭酸水素ナトリウムを使用することが好ましい。炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムは炭酸水素リチウムに比べて常温での化学的な安定性に優れ、保管などの面で実用的である。また、一段目の反応によって生成されるアルカリ炭酸塩のうち、炭酸ナトリウムは本発明に係る金属酸化物に対する反応性が高く、その結果二酸化炭素の放出速度が早く、火災などの消火時間を早めることが可能になる。化学式（１）〜（７）においては炭酸水素ナトリウムを用いて説明しているが、炭酸水素カリウムもしくは炭酸水素リチウムを用いても同様である。
【００４８】
また、２種類以上アルカリ炭酸水素塩を消火薬剤中に含有させることもできる。２種類以上のアルカリ炭酸水素塩を含有させると、１段目の反応によって生成されるそれぞれのアルカリ炭酸塩が共晶塩を作るために速やかに溶融する傾向があり、その結果二段目の反応において金属酸化物との反応速度が速まり、ひいては二酸化炭素の放出速度を速めることが可能になる。共晶塩を作るためには、必ずしも消火薬剤中に２種類以上のアルカリ炭酸水素塩を含有させる必要はなく、消火薬剤中に１種類のアルカリ炭酸水素塩と、このアルカリ炭酸水素塩中のアルカリ成分とは別のアルカリ成分を含有するアルカリ炭酸塩とを含有させても良い。また、複数種類のアルカリ炭酸塩を含有させても良い。
【００４９】
また、本発明に係るアルカリ炭酸塩は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムもしくは炭酸リチウムを使用することができる。これらのアルカリ炭酸塩は、上述した炭酸水素塩の二段目の反応式である化学式（２）〜（７）に示すように、金属酸化物と反応して効率よく二酸化炭素を放出する。化学式（２）〜（７）においては炭酸ナトリウムを用いて説明しているが、炭酸カリウムもしくは炭酸リチウムを用いても同様である。これらのアルカリ炭酸塩の中でも、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムが好ましく、特に炭酸リチウムを使用することが好ましい。炭酸ナトリウム、炭酸リチウムは金属酸化物との反応が速いため好ましい。また、炭酸リチウムは単位モル当たりの重量が小さいためにさらに好ましい。
【００５０】
本発明の▲１▼で用いる疎水性バインダとしてはポリビニルブチラール、流動パラフィン、ワックスエマルジョン、ポリビニルアセテートから選ばれる少なくとも一種の疎水性バインダであることが好ましい。これらは撥水作用が強いために好ましい。この中でも、アルカリ炭酸水素塩との相性が良好なことからポリビニルブチラール、流動パラフィンが好ましい。特に、ポリビニルブチラールは強靭で可撓性があり、結着力に優れ、さらに耐寒性が良好であるためにより好ましい。
【００５１】
また、疎水性のバインダは、水になじみにくくできるだけ極性を持たないことが好ましい。つまり、側鎖に極性のあるＯ，Ｎ，Ｓ等を含まず極性のないＣ等を含んでいることが好ましく、アルキル基（−ＣｎＨ２ｎ＋１）やフェニル基（−Ｃ６Ｈ５）、パーフルオロ基（−ＣＦ）などの原子団を有するものが好ましい。
【００５２】
本発明の▲１▼で用いる、疎水性バインダの溶剤としてはアセトンや塩化メチレンを用いることが好ましい。これらの溶剤はバインダの溶解度が非常に高いために好ましい。
【００５３】
本発明の▲１▼で用いる疎水性バインダは、消火薬剤中に約１ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以下含まれることが好ましい。約１ｗｔ％以上含まれることにより顆粒表面に十分コーティング出来て撥水効果を持つようになり、１０ｗｔ％以下含まれることにより炭酸ガスを容易に放出可能なコーティング厚さとなる。
【００５４】
本発明の▲２▼においてポリフルオロアルキル基（以下、Ｒｆ　基と称す。）とは、アルキル基の水素原子の２個以上がフッ素原子に置換された基を意味する。また、本発明におけるＲｆ　基は、炭素−炭素結合間にエーテル性の酸素原子を含んでいてもよい。Ｒｆ　基の炭素数が多いほど撥油性が高くなるが、炭素数が２０以上では物性を制御した材料が合成しにくく、また溶媒に溶融しにくくなる。したがって、Ｒｆ　基の炭素数は１〜２０が好ましく、４〜１６がより好ましく、６〜１２がさらに好ましい。また、Ｒｆ　基は、直鎖または分岐の構造が好ましく、直鎖の構造がより好ましい。分岐の構造である場合には、分岐部分がＲｆ　基の末端部分に存在し、かつ、炭素数が１〜３程度の短鎖である場合、物性を制御した材料が合成しやすいため好ましい。
【００５５】
Ｒｆ　基中のフッ素原子数は、［（Ｒｆ　基中のフッ素原子数）／（Ｒｆ　基に対応する同一炭素数のアルキル基中の水素原子数）］×１００％で示した場合に、６０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、実質的に１００％であるもの、すなわちアルキル基の水素原子の全てがフッ素原子に置換されたパーフルオロアルキル基がさらに好ましい。これは、撥油性がフッ素原子数にほぼ比例し、６０％以上とすることにより十分な撥油性が得られるためである。
【００５６】
Ｒｆ　基は、通常は末端部がパーフルオロアルキル基であるものが好ましいが、末端部に水素原子もしくは塩素原子を含むもの、または、Ｒｆ　基の炭素−炭素結合間にエーテル性の酸素原子が挿入された基であってもよく、例えば、オキシポリフルオロアルキレン含有基などであってもよい。
【００５７】
Ｒｆ　基の具体例としては、以下の例が挙げられる。なお、以下の具体例中には、それぞれの構造異性の基に相当する基も含まれる。Ｃ４　Ｆ９　−［例えば、ＣＦ３　（ＣＦ２　）３　−、（ＣＦ３　）２　ＣＦＣＦ２　−、（ＣＦ３　）３　Ｃ−、ＣＦ３　ＣＦ２　ＣＦ（ＣＦ３　）−などの構造異性体。］、Ｃ５　Ｆ１１−［例えば、ＣＦ３　（ＣＦ２　）４　−、（ＣＦ３　）２　ＣＦ（ＣＦ２　）２　−、（ＣＦ３　）３　ＣＣＦ２　−、ＣＦ３　（ＣＦ２　）２　ＣＦ（ＣＦ３　）−などの構造異性体。］、Ｃ６　Ｆ１３−［ＣＦ３　（ＣＦ２　）２　Ｃ（ＣＦ３　）２　−などの構造異性体。］、Ｃ８　Ｆ１７−、Ｃ１０Ｆ２１−、Ｃ１２Ｆ２５−、Ｃ１４Ｆ２９−、Ｃ１６Ｆ３１−、Ｃ１８Ｆ３７−、（ＣＦ３　）２　ＣＦＣｓ　Ｆ２ｓ−（ここで、ｓは１〜１５の整数である。）、ＨＣｔＦ２ｔ−（ここで、ｔは１〜１８の整数である。）、テトラフルオロフェニル基、３−トリフルオロメチルフェニル基、１，３−ビス（トリフルオロメチル）フェニル基等である。
【００５８】
また、Ｒｆ　基がエーテル性の酸素原子を含む基である場合の具体例としては、以下の具体例が挙げられる。ただし、ｕは１〜１０の整数、ｖは１〜１１の整数、ｗは１〜１１の整数、ｍは１〜１０（好ましくは１〜６）の整数を示す。ＣＦ３　（ＣＦ２　）４　ＯＣＦ（ＣＦ３　）−、Ｆ［ＣＦ（ＣＦ３　）ＣＦ２　Ｏ］ｕ　ＣＦ（ＣＦ３　）−、Ｆ（ＣＦ２　ＣＦ２　ＣＦ２　Ｏ）ｖ　ＣＦ２　ＣＦ２　−、Ｆ（ＣＦ２　ＣＦ２　Ｏ）ｗ　ＣＦ２　ＣＦ２　−、Ｆ［ＣＦ（ＣＦ３　）ＣＦ２　Ｏ］ｍ　ＣＦ（ＣＦ３　）−等である。
【００５９】
本発明の▲２▼における含フッ素重合体は、上記Ｒｆ　基を有する重合体であれば特に限定されないが、Ｒｆ　基を有するアクリレートに基づく重合単位またはＲｆ　基を有するメタクリレートに基づく重合単位を含む重合体が好ましい。これらは安価で、かつ用いることの出来る溶剤の種類も豊富であり、さらに合成しやすいという特徴を持っているからである。なお、以下において、アクリレートとメタクリレートとを総称して「（メタ）アクリレート」と記載する。
【００６０】
Ｒｆ　基を有する（メタ）アクリレートとしては、物性を制御しやすいことから一般式ＣＨ２　＝Ｃ（Ｒ１　）ＣＯＯＱＲｆ　（Ｒ１　は水素原子またはメチル基、Ｑは２価の有機基を示す。）で表される化合物が好ましい。Ｑとしても同様の理由により、直鎖状または分岐状の炭素数１〜４のアルキレン基、−Ｒ２　ＮＲ３　ＳＯ２　−（Ｒ２　は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）または−Ｒ４　ＮＲ５　ＣＯ−（Ｒ４　は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｒ５　は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）などの２価の有機基が好ましい。Ｒｆ　基を有する（メタ）アクリレートの好ましい具体例は以下のとおりである。
【００６１】
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｒｆ（式中、Ｒｆ基がパーフルオロアルキル基であり、Ｒ１がＨである場合はパーフルオロアルキルエチルアクリレート、Ｒｆ基がパーフルオロアルキル基であり、Ｒ１がＣＨ３である場合はパーフルオロアルキルエチルメタクリレートである）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＮＨＳＯ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯＲｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）ＳＯ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＯＲｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＳＯ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）ＣＯＲｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）ＳＯ２Ｒｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）ＣＯＲｆ
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）ＣＯＯＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）ＳＯ２Ｒｆ
Ｒｆ　基を有する（メタ）アクリレートに基づく重合単位を含む重合体中には、Ｒｆ　基を有する（メタ）アリレートに基づく重合単位が、１種または２種以上含まれていてもよい。２種以上含む場合には、Ｒｆ　基部分の炭素数が異なる２種以上のＲｆ　基を有する（メタ）アクリレートを併用するのが好ましい。これらは安価で、かつ用いることの出来る溶剤の種類も豊富であり、さらに合成しやすいという特徴を持っているからである。
【００６２】
また、本発明の▲２▼で用いるポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体としては、パーフルオロアルキルエチルアクリレートやパーフルオロアルキルエチルメタクリレート等が特に好ましい。これらは、含有されるパーフルオロアルキル基が合成の容易な直鎖状であることから特に望ましい。
【００６３】
本発明の▲２▼においては、消火薬剤に撥油性を発現させるためにポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を用いている。本発明においては、金属酸化物を用いており、金属酸化物は空気中の水と反応して水酸基を生じる。例えば、金属酸化物として、ＳｉＯ２を用いた場合には、ＳｉＯＨが生じる。そして、この水酸基がポリフルオロアルキル基と結合しやすいことから、アルカリ炭酸水素塩若しくはアルカリ炭酸塩と金属酸化物とを混合して造粒する際に、バインダを添加せずに、これらの粒子を結合させることが出来るものである。
【００６４】
本発明の▲２▼で用いる、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体の溶剤としては、トルエン、酢酸エチル、イソプロパノール、塩化メチレン、ジクロロペンタフルオロエタン、ｍ−キシレンヘキサフルオリド、ｐ−キシレンヘキサフルオリドなどを用いることができる。
【００６５】
本発明の▲２▼で用いる、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体は、消火薬剤中に約１ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以下含まれることが好ましい。約約１ｗｔ％以上含まれることにより顆粒表面に十分コーティング出来て撥水効果及び撥油効果を持つようになり、約１０ｗｔ％以下含まれることにより炭酸ガスを容易に放出可能なコーティング厚さとなる。
【００６６】
また、本発明の消火薬剤の平均粒径は、０．５μｍ〜５ｍｍ程度であることが好ましい。平均粒径を約０．５μｍよりも大きくすることにより消火薬剤を遠方まで散布することが容易になり使用範囲は広くなる。また、顆粒の平均粒径を約５ｍｍよりも小さくすることにより、内部まで熱が伝わるのに時間を短くすることが出来、一段目の反応生成物であるアルカリ炭酸塩と金属酸化物との反応に時間がかからず二酸化炭素の放出速度が大きくなる。
【００６７】
なお、顆粒を形成する場合、アルカリ金属粒子および金属酸化物粒子の粒径を小さくするほど両者が均一に分布する顆粒が得られ、また両者の反応も速やかに行われる。具体的には各一次粒子の平均粒径は約１μｍ以下のものを使用することが好ましい。
【００６８】
また、消火薬剤の平均粒径が約３０μｍ以下であると大気中に飛散しやすくなるため、炎中のＯＨラジカルの連鎖反応を抑制する効果を高めることが可能になり、約５０μｍ以上であると反応前あるいは反応後の消火薬剤で火元を覆うことができ火元を酸素から遮断する効果が高まる。そのため予想される火災の種類に応じて配置する消火薬剤の粒径を選択することが好ましい。
【００６９】
また、アルカリ炭酸塩と金属酸化物との総量に対する金属酸化物の比率は、モル比で約２０％以上、約８０％以下とすることが好ましい。この範囲であれば、二段目の反応時における未反応の金属酸化物あるいはアルカリ炭酸塩が残存せず、消火薬剤の量に対する二酸化炭素の発生効率が高い。
【００７０】
また、比重は１ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．８ｇ／ｃｍ３以上、０．９５ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。０．８ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、消火に必要な消火薬剤の体積を小さくすることが可能となり、０．９５ｇ／ｃｍ３以下とすることにより、多量の消火粉末を投入しても沈降せず、全てが水面や油面に浮遊できる。
【００７１】
消火薬剤として顆粒を製造する方法としては、大きく混合造粒法、強制造粒法、熱利用造粒法の３つに分類される。
【００７２】
混合造粒法には転動法、流動層法、遠心流動層法、攪拌法がある。転動法は傾斜回転皿内に粉体と、本発明の疎水性バインダ、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を溶剤に溶かしたバインダ液を供給し、パンの転動運動により造粒を行う。造粒粉末は球状で粒度分布が広く、硬いことが特徴であり大きいサイズ、例えば１００μｍ〜５ｍｍ程度の造粒紛を作製するのに適している。流動層法は熱風で粉体を流動化させ、これにスプレイによりバインダ液を噴霧し造粒を行う。造粒粉末の形状は不規則で粒度分布が広く、またこの方法で得られた粉末は空隙率が大きいことも特徴である。遠心流動層法は回転板の遠心転動作用とバインダ液のスプレイによって造粒を行う。造粒粉末は真球で粒度分布が狭く、硬いため、本発明の消火薬剤の作製に好適である。攪拌法は回転羽によって粉体とバインダ液を高速攪拌混合して細粒造粒を行う。造粒粉末の形状は不規則で粒度分布が広い。流動層法、あるいは攪拌法などによって得られた粉末は、前述したように粒度分布が広くなる傾向にあるため、必要に応じ粉末をさらに分級して所定サイズの混合粉末を抽出した後に使用することが望ましい。
【００７３】
また、顆粒の製造方法としては、圧縮成形法や押出し法などの強制造粒方法もある。
【００７４】
圧縮成形法は粉体にバインダ液を混合したものを圧縮ロールで板状に成形し、これを後工程で解砕する。造粒粉末の形状はフレークとなり、粒度分布は広いことが特徴であり大きいサイズ、例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度の粒径の粉末を製造するのに適している。押出し法は粉体とバインダ液を混練し、この混練物をスクリューで輸送し、円筒状のダイスから押出し造粒を行う。造粒粉末の形状は円筒状で、粒度分布は狭い。熱利用法には溶融法と噴霧乾燥法がある。溶融法はノズルによって粉体とバインダからなる溶融物質を微粒化し、この液滴を冷風中で固化し、造粒する。造粒粉末は球状あるいはビーズ状で、粒度分布は狭く、硬い。噴霧乾燥法は上部で粉体とバインダ液からなるスラリまたは水溶液を微粒化し、これに旋回流れをする熱風を供給して乾燥固化し、造粒する。造粒粉末は球状で、粒度分布は広く、比較的小さいサイズ、例えば５μｍ〜５００μｍの粒径の粉末を作製するのに適している。
【００７５】
これらの方法の中でも、転動法は特に、作製した消火薬剤が硬く、簡便に安価に製造できるために好ましい。
【００７６】
これらの製造方法や、原料粉となるアルカリ炭酸水素塩粒子、金属酸化物粒子の平均粒径等を選択して、所望の平均粒径や比重の消火薬剤を製造すればよい。
【００７７】
このようにして得られる本発明の消火薬剤は、バケツなどの容器に収納しておき、単純に火元に向けて散布することも可能であるし、キャリアガスを噴出させこのキャリアガスによって消火薬剤を搬送して火元に散布するような消火器具を利用して使用することも可能である。
【００７８】
図４は、キャリアガスを利用して消火薬剤を散布する加圧ガス型の消火器の概略断面図を示す図であり、この図面を参照して本発明の消火薬剤の一例を説明する。
【００７９】
圧力ボンベなどの収納容器３１に消火薬剤３２が収納されている。また収納容器３１内には、窒素などのキャリアガスが圧縮して充填されたガスボンベ３３が配置されている。ガスボンベ３３の開口には板金製の開口封止部材３５が張設されており、この開口封止部材３５に対向してニードルピン３６が配置されて把手３７により進退自在に設けられる。把手３７を掴むと、ニードルピン３６が下降して開口封止部材３５を破り、把手３７を離すと開口封止部材３５の破れた口から高圧のキャリアガスが噴出する。このガスボンベ３３の開口部から高圧のキャリアガスを収納容器３１の消火薬剤３２収容部へ導くガス導入管３８を延出させる。また、高圧のキャリアガスにより消火薬剤３２を収納容器３１外に導く消火薬剤出口管３９を、収納容器３１の開口部３４から垂下させ、その下端は収納容器３１の底部に当接しないように隙間を介在させて設ける。
【００８０】
また、ここに挙げた加圧型の消火器具に限らず、消火薬剤を収納する収納容器内に直接圧縮したキャリアガスを保持した、いわゆる蓄圧式の消火器具とすることも可能である。
【００８１】
また、本発明の▲１▼の消火薬剤は、ＮａＨＣＯ３などのアルカリ炭酸水素塩を含有するが、疎水性のバインダでコーティングしてあることから、これが耐湿材であるので、特に吸湿対策などをせずとも消火器具などに保管可能となる。さらに、本発明の▲２▼の消火薬剤においても、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体が撥水性及び撥油性を有することから、これらがやはり耐湿剤であるので、特に吸湿対策が必要ない。
【００８２】
【実施例】
まず、消火薬剤に疎水性のバインダを加えた、実施例１〜１９及び比較例１〜３について説明する。
（実施例１）
平均粒径約１μｍのＮａＨＣＯ３と平均粒径約０．８μｍのＳｉＯ２とをモル比で約２：１となるように秤量し、これらを攪拌器にて約１０分間混合することで均一に混合した混合粉末を得た。
【００８３】
得られた混合粉末と、この混合粉末の総量に対して約２ｗｔ％のポリビニルブチラールとを転動ミルに投入して約１０分間造粒処理を施し、顆粒を作製した。
【００８４】
この顆粒を約６００μｍ径の篩にかけ、得られた約６００μｍ以下の顆粒を、さらに約４００μｍ径の篩にかけて、４００μｍ〜５００μｍ径程度の範囲内の粒子に分級された顆粒を得た。なお、得られた顆粒の平均粒径は約５００μｍであった。
【００８５】
得られた平均粒径約５００μｍの顆粒を約２リットルの容器に収納した。この容器内の顆粒を、約１０リットルの灯油を入れた底面約２ｍ×２ｍ容器にて発生した火炎中に投入し、火炎が消失するまでの時間を計測し、消火に対する効果を評価したところ、投入から約１２秒後に消火することができた。
【００８６】
また、ビーカに約５００ｃｃの水を入れ、その上方から顆粒を約３０ｇ滴下したところ、１週間以上に渡り水面上に浮遊していることが確認できた。これらの結果を表１に示す。
（実施例２，３）
篩の粒径サイズを変えて分級し、平均粒径約２０μｍ（実施例２）、約５ｍｍ（実施例３）の２種類の造粒紛を準備したことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する評価を、実施例１と同様にして行った。なお、分級は狙った平均粒径の目を持つ篩の番手の前後を用いて行った。その結果を表１に示す。
（実施例４，５）
ＮａＨＣＯ３とＳｉＯ２の混合比率を４：１としたこと（実施例４）、あるいは０．６：１としたこと（実施例５）を除き、実施例１と同様の方法により本発明の消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（実施例６〜９）
金属酸化物粒子をＳｉＯ２に代えて表１に示す材料を使用したこと、炭酸リチウムと金属酸化物粒子の比率（モル比）を表１に示す比率としたことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（実施例１０〜１２）
炭酸水素ナトリウムに代えて、炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３、実施例１０）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３、実施例１１）及び炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３、実施例１２）を使用したことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（実施例１３）
アルカリ炭酸水素塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの３元系であることを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（実施例１４〜１７）
ポリビニルブチラールの比率（モル比）を変えて、１ｗｔ％（実施例１４）、１０ｗｔ％（実施例１５）、０．５ｗｔ％（実施例１６）、１５ｗｔ％（実施例１７）の４種類の造粒粉を準備したことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する評価を、実施例１と同様にして行った。その結果を表１に示す。
（実施例１８，１９）
ポリビニルブチラールに代えて、流動パラフィン（実施例１８）、ワックスエマルジョン（実施例１９）を使用したことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（比較例１）
平均粒径０．８μｍのＳｉＯ２に平均粒径１μｍのＮａＨＣＯ３粉末をモル比で１：２となるように添加し攪拌して均一分散させた消火薬剤を作製した。得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（比較例２）
平均粒径１μｍのＮａＨＣＯ３粉末単独の消火薬剤を使用したことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
（比較例３）
ポリビニルブチラールに代えて、カルボキシメチルセルロースを用いたことを除き、実施例１と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例１と同様にして評価した。その結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2004130057.tif 000003
【００８８】
表１に示すように、比較例１に比べて、各実施例では消火時間が短い。これは、各実施例では疎水性バインダを用いて造粒していることにより、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と、金属酸化物とが効率よく作用し、二酸化炭素の放出速度が向上しているためであると思われる。
【００８９】
また表１に示すように、比較例２では消火できなかったのに対し、各実施例では同量の消火薬剤で消火が行えたことが分かる。すなわち、本発明の消火薬剤は金属酸化物の添加により二酸化炭素の放出量が多く、より少量の消火薬剤で消火が行えることが分かる。
【００９０】
また表１に示すように、比較例３では水面に均一に散布した場合において３０秒で沈降するのに対して、各実施例では１時間以上水面に浮遊している。これは、比較例３ではバインダとして疎水性のものを用いていないことから沈降してしまうものであり、各実施例の消火薬剤は多様な火災に対応可能であることがわかる。特に、実施例１８の流動パラフィンや実施例１９のワックスエマルジョンを疎水性バインダとして用いた場合よりも、他の実施例のポリビニルブチラールを疎水性バインダとして用いた場合の方が、水面に浮遊している時間が長く、ポリビニルブチラールは特に好ましいことがわかる。さらに、実施例１４及び１６から、ポリビニルブチラールを１ｗｔ％以上とすることで、水面に浮遊する時間が飛躍的に延びることが分かる。また、短い時間で消火を行うためには、ポリビニルブチラールを１０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００９１】
次に、消火薬剤にポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を加えた、実施例２０〜４８及び比較例４〜６について説明する。
【００９２】
（実施例２０）
平均粒径約１μｍのＮａＨＣＯ３と平均粒径約０．８μｍのＳｉＯ２とをモル比で約２：１となるように秤量し、これらを攪拌器にて約１０分間混合することで均一に混合した混合粉末を得た。
【００９３】
得られた混合粉末と、この混合粉末の総量に対して約２ｗｔ％のＣ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２を含むｍ−キシレンヘキサフルオリドとを転動ミルに投入して約１０分間造粒処理を施し、顆粒を作製した。
【００９４】
この顆粒を約６００μｍ径の篩にかけ、得られた約６００μｍ以下の顆粒を、さらに約４００μｍ径の篩にかけて、４００μｍ〜５００μｍ径程度の範囲内の粒子に分級された顆粒を得た。なお、得られた顆粒の平均粒径は約５００μｍであった。
【００９５】
得られた平均粒径約５００μｍの顆粒を約２リットルの容器に収納した。この容器内の顆粒を、約１０リットルの灯油を入れた底面約２ｍ×２ｍ容器にて発生した火炎中に投入し、火炎が消失するまでの時間を計測し、消火に対する効果を評価したところ、投入から約１０秒後に消火することができた。
【００９６】
また、ビーカに約５００ｃｃのｎ−ヘプタンを入れ、その上方から顆粒を約３０ｇ滴下したところ、１週間以上に渡り油面上に浮遊していることが確認できた。これらの結果を表２に示す。
（実施例２１，２２）
篩の粒径サイズを変えて分級し、平均粒径約２０μｍ（実施例２１）、約５ｍｍ（実施例２２）の２種類の造粒紛を準備したことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する評価を、実施例２０と同様にして行った。なお、分級は狙った平均粒径の目を持つ篩の番手の前後を用いて行った。その結果を表２に示す。
（実施例２３，２４）
ＮａＨＣＯ３とＳｉＯ２の混合比率を４：１としたこと（実施例２３）、あるいは０．６：１としたこと（実施例２４）を除き、実施例２０と同様の方法により本発明の消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表２に示す。
（実施例２５〜２８）
金属酸化物粒子をＳｉＯ２に代えて表１に示す材料を使用したこと、炭酸リチウムと金属酸化物粒子の比率（モル比）を表２に示す比率としたことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表２に示す。
（実施例２９〜３１）
炭酸水素ナトリウムに代えて、炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３、実施例２９）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３、実施例３０）及び炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３、実施例３１）を使用したことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表２に示す。
（実施例３２）
アルカリ炭酸水素塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムと炭酸カリウムの３元系であることを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表２に示す。
（実施例３３〜３６）
Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２の比率（モル比）を変えて、１ｗｔ％（実施例３３）、１０ｗｔ％（実施例３４）、０．５ｗｔ％（実施例３５）、１５ｗｔ％（実施例３６）の４種類の造粒粉を準備したことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する評価を、実施例２０と同様にして行った。その結果を表２に示す。
（実施例３７〜４８）
Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２に代えて、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（実施例３７）、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例３８）、Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例３９）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２ＮＨ（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４０）、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４１）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４２）、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＮ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４３）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４４）、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＮ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４５）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ３Ｈ７）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４６）、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＮ（Ｃ３Ｈ７）（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４７）、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）２ＯＣＨ２（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２（実施例４８）を使用したことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表３に示す。
（比較例４）
平均粒径０．８μｍのＳｉＯ２に平均粒径１μｍのＮａＨＣＯ３粉末をモル比で１：２となるように添加し攪拌して均一分散させた消火薬剤を作製した。得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表３に示す。
（比較例５）
平均粒径１μｍのＮａＨＣＯ３粉末単独の消火薬剤を使用したことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表３に示す。
（比較例６）
Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２に代えて、カルボキシメチルセルロースを用いたことを除き、実施例２０と同様にして消火薬剤を作製し、得られた消火薬剤の消火に対する効果を実施例２０と同様にして評価した。その結果を表３に示す。
【００９７】
【表２】
2004130057.tif 000004
【００９８】
【表３】
2004130057.tif 000005
【００９９】
表２および表３に示すように、比較例４に比べて、各実施例では消火時間が短い。これは、各実施例ではポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を用いて造粒していることにより、アルカリ炭酸水素塩もしくはアルカリ炭酸塩と、金属酸化物とが効率よく作用し、二酸化炭素の放出速度が向上しているためであると思われる。
【０１００】
また表２および３に示すように、比較例５では消火できなかったのに対し、各実施例では同量の消火薬剤で消火が行えたことが分かる。すなわち、本発明の消火薬剤は金属酸化物の添加により二酸化炭素の放出量が多く、より少量の消火薬剤で消火が行えることが分かる。
【０１０１】
また表２および３に示すように、比較例６では油面に均一に散布した場合において３０秒で沈降するのに対して、各実施例では１時間以上油面に浮遊している。これは、比較例６ではバインダとして疎水性や撥油性のものを用いていないことから沈降してしまうものであり、各実施例の消火薬剤は多様な火災に対応可能であることがわかる。
【０１０２】
さらに、実施例３３及び３５から、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を１ｗｔ％以上とすることで、油面に浮遊する時間が飛躍的に延びることが分かる。また、短い時間で消火を行うためには、ポリフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体を１０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【０１０３】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、撥水性が高く、消火効率の高い消火薬剤、もしくは撥油性が高く油火災に対応可能な消火薬剤と、それを用いた消火器を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る消火薬剤の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る消火薬剤の中間体を説明するための断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる消火薬剤の使用後の状態を説明するための断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る消火器具の概略断面図である。
【符号の説明】
１…炭酸水素ナトリウム粒子
２…酸化ジルコニウム粒子
３…炭酸ナトリウム粒子
４…ナトリウムジルコネート粒子
５…ポリビニルブチラール、Ｃ８Ｆ１７（ＣＨ２）２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ２
３１…収納容器
３２…消火薬剤
３３…ガスボンベ
３４…開口部
３５…開口封止部材
３６…ニードルピン
３７…把手
３８…ガス導入管
３９…消火薬剤出口管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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