(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（４）
ＣｌＦ２ｌ＋１ＳＯ３Ｍ      （４）
［式中、ｌは３〜１２の整数であり、Ｍは水素原子、または無機もしくは有機のカチオンである。］にて表される化合物、
一般式（５）
【化１】
0004524503.tif 000026
［式中、ｌ及びＭは上記と同様であり、Ｚはスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基であり、Ｑ１およびＱ２は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせた基であり、Ｒ1は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｉＨ（但し、ｉは１〜２０の整数である。）を表わす。］にて表される化合物、および
一般式（６）
ＣｌＦ２ｌ＋１−Ｗ      （６）
［式中、ｌは上記と同様であり、Ｗは−Ｚ’（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｊＨ、−Ｚ’Ｑ１’ＮＲ１’Ｒ１”（但しＺ’はスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基、ｊは０〜５の整数、Ｑ１’は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせた基、Ｒ１’およびＲ１”は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｊＨを表す。）、または−（ＣＨ２）ｕ−Ｙ（但し、ｕは１〜６の整数、Ｙは−ＯＨまたは−ＳＨを表す。）である］にて表される化合物
から成る群から選ばれるフッ素系界面活性剤（Ａ）と、一般式（１）
【化２】
0004524503.tif 000027
［式中、ｎは４〜２２の整数であり、ｍは１〜４０の整数であり、Ｍは水素原子、または無機もしくは有機のカチオンを表わす。］にて表される化合物（Ｂ）と、一般式（２）
ＣｎＨ２ｎ＋１ＯＳＯ３Ｍ    （２）
［式中、ｎ及びＭは上記と同様である。］にて表される化合物及び／又は一般式（３）
ＣｎＨ２ｎ＋１ＳＯ３Ｍ      （３）
［式中、ｎ及びＭは上記と同様である。］にて表される化合物（Ｃ）とを含有することを特徴とする消火薬剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火薬剤に関し、更に詳述すればフッ素系界面活性剤を基材とする消火性能、耐焔性、耐液性、更に再着火防止性に優れた消火薬剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フッ素系界面活性剤の或種のものは、水の表面張力を著しく低下させることが可能であり、この特性を利用してガソリン等の非水溶性液体可燃物の表面に水成膜を形成し、油火災の再着火防止性に優れたフッ素系消火薬剤が提案されている（特公昭４０−２００８０号公報、特公平１−１２５０２号公報等）。
【０００３】
水成膜泡消火薬剤に関する基礎技術は、既に公知であり、例えば特開昭６０−４８１３１号、特開昭６０−９９２７２号、特開昭６０−１１８２２８号、特開昭６１−１００２６６号、特開昭６１−１９１３６９号、特開昭６３−１５８１２４号、特公平１−１２５０３号、特公平１−４２６９２号、特開平２−１２１６８１号、特開平２−２１０２１１号、特公平３−７９０３０号、特開平４−１７４６７８号、特開平４−１８７１６３号公報など多くの技術が公開されており、いずれもフッ素系界面活性剤を必須成分として使用し、水成膜形成性を向上させるための相乗剤として炭化水素系界面活性剤あるいはシリコン系界面活性剤を併用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これら公知の消火薬剤は、自治省令第２６号に記載される水成膜泡消火薬剤の消火性能に関する国家検定規格を満足することは可能であるが、消火性能の内、実火災場面で特に重要な要素となっている速消火性能（いかに迅速に消火できるか）や、液体可燃物を泡と水成膜で消火・被覆した後、火種が液体可燃物の液面に接近または接触した際の再着火防止性能という観点からすれば、まだ性能は充分ではないという問題を有している。速消火性能を向上させる手段としては、既にフッ素系界面活性剤と炭化水素系界面活性剤とを併用し、非水溶性液体可燃物と水で希釈した消火薬剤との界面張力を低下させ、水成膜の形成性を向上するという提案がなされているが（特公昭４８−２３１６１号公報）、この従来の方法では、水で希釈した消火薬剤の親油性を増大させるため、非水溶性液体可燃物を被覆する消火薬液層および泡層への液体可燃物の蒸気の侵入を助長し、泡の耐焔性や耐液性の低下をもたらすという問題があった。これはガソリン等の揮発性の高い可燃性溶剤の火災を消火する上で重大な欠陥となっている。
本発明は、速消火性能、耐焔性、耐液性及び再着火防止性能に優れる消火薬剤を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記問題点に留意し消火薬剤の開発を鋭意検討した結果、フッ素系界面活性剤（Ａ）と或種の炭化水素系界面活性剤（Ｂ）、（Ｃ）とを基材とする消火薬剤が、自治省令第２６号に記載される水成膜泡消火薬剤の消火性能に関する国家検定規格を満足することはもとより、上記の従来不可能であった速消火性能と再着火防止性能とを同時に満足すること、更に該消火薬剤が一般固体可燃物に対しても浸透性が高くその消火性能に優れることを見出だし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち本発明は、下記一般式（４）にて表される化合物、下記一般式（５）にて表される化合物及び下記一般式（６）にて表される化合物から成る群から選ばれるフッ素系界面活性剤（Ａ）と、一般式（１）
【０００７】
【化３】
0004524503.tif 000002
【０００８】
［式中、ｎは４〜２２の整数であり、ｍは１〜４０の整数であり、Ｍは水素原子、または無機もしくは有機のカチオンを表わす。］にて表される化合物（Ｂ）と、一般式（２）
ＣｎＨ２ｎ＋１ＯＳＯ３Ｍ （２）
［式中、ｎ及びＭは上記と同様である。］にて表される化合物及び／又は一般式（３）
ＣｎＨ２ｎ＋１ＳＯ３Ｍ （３）
［式中、ｎ及びＭは上記と同様である。］にて表される化合物（Ｃ）とを含有することを特徴とする消火薬剤を提供するものである。
一般式（４）
ＣｌＦ２ｌ＋１ＳＯ３Ｍ （４）
［式中、ｌは３〜１２の整数であり、Ｍは上記と同様である。］にて表される化合物。
一般式（５）
【０００９】
【化４】
0004524503.tif 000003
【００１０】
［式中、ｌ及びＭは上記と同様であり、Ｚはスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基であり、Ｑ１およびＱ２は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせた基であり、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｉＨ（但し、ｉは１〜２０の整数である。）を表わす。］にて表される化合物。
一般式（６）
ＣｌＦ２ｌ＋１−Ｗ                             （６）
［式中、ｌは上記と同様であり、Ｗは−Ｚ’（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｊＨ、−Ｚ’Ｑ１’ＮＲ１’Ｒ１”（但しＺ’はスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基、ｊは０〜５の整数、Ｑ１’は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせた基、Ｒ１’およびＲ１”は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｊＨを表す。）、または−（ＣＨ２）ｕ−Ｙ（但し、ｕは１〜６の整数、Ｙは−ＯＨまたは−ＳＨを表す。）である］にて表される化合物。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフッ素系界面活性剤（Ａ）としては、公知公用のフッ素系界面活性剤を何等問題なく使用することが可能であり、特に水に対して１．０重量％もしくは０．１重量％で希釈もしくは分散させた際に、その表面張力が２３ｍＮ／ｍ以下を呈するものが好ましい。
【００１２】
表面張力の測定にはデュ・ヌーイにより提案された円環法、ウィルヘルミーにより提案された垂直平板法（ウィルヘルミー法）のほかに、毛細管上昇法、滴重法、水滴法、振動ジェット法、静泡法、最大泡圧法、メニスカス落下法などの種々の方法が用いられている。本発明における表面張力、及び界面張力はウィルヘルミー法により測定した値である。ウィルヘルミー法は垂直板法、または吊り板法とも呼ばれ、一般に正常なガラスもしくは薄い金属板の末端を液体に垂直に吊るし、この薄板が下方に引かれる力を測定する方法である。力の測定にはねじりはかりのほか、化学はかり、電子はかりなどの種々の方法が使用されている。この方法の特長は浮力の影響や吊り板が清浄であること、液温などの留意点もあるが、操作が簡便で信頼できる測定値が得られる点にある。
【００１３】
本発明に係るフッ素系界面活性剤（Ａ）としては、カチオン型、アニオン型、両性型、ノニオン型のうちから任意の１種ないし複数種を選ぶことができるが、その中でも次に示すフッ素系界面活性剤の構造を有するものが好ましい。
＜一般式（４）＞
ＣlＦ2l+1ＳＯ3Ｍ                        （４）
［式中、ｌは３〜１２の整数であり、Ｍは水素原子または無機もしくは有機のカチオンであり、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ+、Ｍｇ+、〔Ｎ（Ｈ）ｓ（Ｒ）ｔ’〕+（但し、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはヒドロキシアルキル基、ｓおよびｔ’は０〜４の整数でｓ＋ｔ’＝４を満たすものを表す。）または
【００１４】
【化５】
0004524503.tif 000004
【００１５】
等を表す。］
＜一般式（５）＞
【００１６】
【化６】
0004524503.tif 000005
【００１７】
＜一般式（７）＞
【００１８】
【化７】
0004524503.tif 000006
【００１９】
［式中、ｌは上記と同様であり、ＺおよびＺ”はスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基で−ＳＯ2ＮＲ2−、−ＣＯＮＲ2−、−（ＣＨ2）l”−ＳＯ2ＮＲ2−、−（ＣＨ2）l”−ＣＯＮＲ2−、
【００２０】
【化８】
0004524503.tif 000007
【００２１】
または
【００２２】
【化９】
0004524503.tif 000008
【００２３】
（但し、Ｒ2は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基、ｌ”は２〜６の整数を表す。）等の基を表す。
Ｑ1およびＱ1”は、炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせたもので−（ＣＨ2）m”−（但しｍ”は２〜１２の整数を表わす。）、−（ＣＨ2）p−Ｏ−（ＣＨ2）q（但しｐ、ｑは１〜６の整数を表わす。）、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、または
【００２４】
【化１０】
0004524503.tif 000009
【００２５】
等の基を表す。Ｒ1およびＲ3は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）iＨ（但し、ｉは１〜２０の整数を表す。）である。
Ｑ2およびＱ2’は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせたもので−（ＣＨ2）r−（但しｒは２〜１２の整数を表わす。）、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、または
【００２６】
【化１１】
0004524503.tif 000010
【００２７】
等の基を表す。Ｑ3は炭素数１〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせたもので−（ＣＨ2）t−（但しｔは２〜１２の整数を表わす。）、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、または
【００２８】
【化１２】
0004524503.tif 000011
【００２９】
等の基を表す。Ｍ、Ｍ’、Ｍ”は水素原子または無機もしくは有機のカチオンであり、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ+、Ｍｇ+、〔Ｎ（Ｈ）ｓ（Ｒ）ｔ’〕+（但し、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはヒドロキシアルキル基、ｓおよびｔ’は０〜４の整数でｓ＋ｔ’＝４を満たすものを表す。）または
【００３０】
【化１３】
0004524503.tif 000012
【００３１】
等を表す。Ｘは無機または有機のアニオンであり、ＯＨ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＣｌＯ4-、１／２ＳＯ42-、ＣＨ3ＳＯ4-、ＮＯ3-、ＣＨ3ＣＯＯ-、またはリン酸基等を表す。］
＜一般式（６）＞
ＣlＦ2l+1−Ｗ                                  （６）
［式中、ｌは上記と同様であり、Ｗは−Ｚ’（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）jＨ、−Ｚ’Ｑ1’ＮＲ1’Ｒ1”｛但し、Ｚ’はスルホンアミド基またはカルボンアミド基を含む２価の連結基で−ＳＯ2ＮＲ2−、−ＣＯＮＲ2−、−（ＣＨ2）l’−ＳＯ2ＮＲ2−、−（ＣＨ2）l’−ＣＯＮＲ2−、
【００３２】
【化１４】
0004524503.tif 000013
【００３３】
または
【００３４】
【化１５】
0004524503.tif 000014
【００３５】
（但し、Ｒ2は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基、ｌ’は２〜６の整数を表わす。）等の基を表す。ｊは０〜５の整数、Ｑ1’は炭素数２〜１２の２価の脂肪族基、ヒドロキシル基により置換された脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせたもので−（ＣＨ2）m’−（但しｍ’は２〜１２の整数を表わす。）、−（ＣＨ2）m1’−Ｏ−（ＣＨ2）m2’（但しｍ1’、ｍ2’は１〜６の整数を表わす。）、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、または
【００３６】
【化１６】
0004524503.tif 000015
【００３７】
等の基を表す。Ｒ1’およびＲ1”は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基または−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）jＨを表わす。｝、または−（ＣＨ2）u−Ｙ（但し、ｕは１〜６の整数、Ｙは−ＯＨまたは−ＳＨを表わす。］
上記の一般式（４）〜一般式（７）で表される化合物の具体例としては、以下のフッ素系化合物が挙げられるが、これ等の具体例によって本発明が何等限定されるものではない。
＜一般式（４）で表される化合物＞
Ｉ−１    Ｃ6Ｆ13ＳＯ3Ｎａ
Ｉ−２    Ｃ6Ｆ13ＳＯ3Ｋ
Ｉ−３    Ｃ6Ｆ13ＳＯ3ＮＨ4
Ｉ−４    Ｃ8Ｆ17ＳＯ3Ｎａ
Ｉ−５    Ｃ8Ｆ17ＳＯ3Ｋ
Ｉ−６    Ｃ4Ｆ9ＳＯ3Ｎａ
Ｉ−７    Ｃ4Ｆ9ＳＯ3Ｋ
Ｉ−８    Ｃ12Ｆ25ＳＯ3Ｎａ
Ｉ−９    Ｃ8Ｆ17ＳＯ3ＮＨ4
Ｉ−１０  Ｃ6Ｆ13ＳＯ3ＮＨ3（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）
Ｉ−１１  Ｃ8Ｆ17ＳＯ3ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2
Ｉ−１２  Ｃ6Ｆ13ＳＯ3ＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）3
Ｉ−１３  Ｃ4Ｆ9ＳＯ3Ｈ
Ｉ−１４  Ｃ6Ｆ13ＳＯ3Ｈ
Ｉ−１５  Ｃ8Ｆ17ＳＯ3Ｈ
＜一般式（５）で表される化合物＞
【００３８】
【化１７】
0004524503.tif 000016
【００３９】
【００４０】
【化１８】
0004524503.tif 000017
【００４１】
＜一般式（７）で表される化合物＞
【００４２】
【化１９】
0004524503.tif 000018
【００４３】
＜一般式（６）で表される化合物＞
【００４４】
【化２０】
0004524503.tif 000019
【００４５】
本発明においてフッ素系界面活性剤（Ａ）は、水の表面張力を顕著に低下させ、ガソリン等の水不溶性可燃性溶剤の表面に水成膜を形成させることを可能にするものであり、更には再着火性能の向上、即ち耐焔性を向上させることをも可能にする。本発明に係る消火薬剤においては、上記一般式（４）〜（７）で表されるフッ素系界面活性剤を１種のみ、又は複数種を何れの組み合わせで用いても良いが、一般式（４）で示される含フッ素スルホネートと一般式（５）で示される含フッ素アミノスルホネートからなる混合物を消火薬剤成分として含有することが好ましく、更には一般式（４）で示される含フッ素スルホネートと一般式（５）で示される含フッ素アミノスルホネート、および一般式（６）で示される含フッ素化合物をすべて含有する混合物を消火薬剤成分として使用することが再着火防止性能と耐焔性の両者を向上させる点で特に好ましい。一般式（４）、一般式（５）および一般式（６）で表されるフッ素系界面活性剤を混合して使用する際の混合割合は重量比で一般式（４）：一般式（５）：一般式（６）＝１〜２５：１０〜７０：２９〜６５が好ましく、その中でも５〜１０：３０〜５５：４０〜６０が特に好ましい。一方、前記重量比を逸脱する混合割合の場合には、水成膜形成能や発泡性能が低下する可能性があり、速消火性に悪影響を与えることがある。
【００４６】
上記フッ素系界面活性剤（Ａ）と同様、本発明に係る消火薬剤が従来のものよりも高度な速消火性能と再着火防止性能を発現させる目的で、公知公用の炭化水素系界面活性剤、またはシリコン系界面活性剤等を使用することができるが、その中でも、下記一般式で示される炭化水素系界面活性剤（Ｂ）及び（Ｃ）の１種または２種以上を使用することが好ましく、更には（Ｂ）及び（Ｃ）よりそれぞれ１種以上を同時に使用することが特に好ましい。
【００４７】
【化２１】
0004524503.tif 000020
【００４８】
［式中、ｎは４〜２２の整数であり、ｍは１〜４０の整数であり、Ｍは水素原子、または無機もしくは有機のカチオンであり、Ｌｉ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ+、Ｍｇ+、〔Ｎ（Ｈ）ｓ（Ｒ）ｔ’〕+（但し、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基またはヒドロキシアルキル基、ｓおよびｔ’は０〜４の整数でｓ＋ｔ’＝４を満たすものを表す。］
ＣnＨ2n+1ＯＳＯ3Ｍ
又はＣnＨ2n+1ＳＯ3Ｍ        （Ｃ）
［式中、ｎ及びＭは上記と同意義である。］
上記の化合物（Ｂ）、（Ｃ）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられるが、これ等の具体例によって本発明が何等限定されるものではない。
＜化合物（Ｂ）の具体例＞
【００４９】
【化２２】
0004524503.tif 000021
【００５０】
＜化合物（Ｃ）の具体例＞
【００５１】
【化２３】
0004524503.tif 000022
【００５２】
本発明において上記化合物（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ１種ずつを用いても良いし、それぞれの化合物を複数種を同時に用いても構わない。
【００５３】
本発明に係る消火薬剤において、フッ素系界面活性剤（Ａ）、化合物（Ｂ）及び化合物（Ｃ）の混合割合は、重量比で通常２５：４５：３０〜９５：３：２であり、フッ素系界面活性剤（Ａ）の混合割合が重量比で１０未満となると水成膜形成能力が顕著に低下して速消火性に劣り、一方フッ素系界面活性剤（Ａ）の混合割合が９５を越えると水で希釈した消火薬剤の親油性が増大し、ガソリン等の非水溶性液体可燃物の蒸気の侵入を助長し、消火薬剤の耐焔性や耐液性の低下をもたらすこととなる。速消火性能と再着火防止性能を両立させるためには、上記混合割合が４０：３５：２５〜８０：１５：５であることが好ましく、５０：３０：２０〜７０：２０：１０の混合割合であることがより好ましい。
【００５４】
本発明に係る消火薬剤の場合、消火薬剤の水素イオン濃度（ｐＨ）は中性ないし弱アルカリ領域で最高の性能を発揮する。消火薬剤のｐＨは生体への安全性または各種金属製、プラスチック製タンク等の貯蔵容器の腐食性から中性領域で使用することが望まれ、この点からも本発明の消火薬剤の有用性が認められる。
【００５５】
本発明の消火薬剤においては、前記フッ素系界面活性剤（Ａ）、化合物（Ｂ）、（Ｃ）、及び水に加えて、必要に応じて各種添加剤を加えることができる。添加剤としては、付加的泡安定剤、凝固点降下剤、防錆剤、緩衝剤等が挙げられる。  付加的泡安定剤には主に発泡倍率あるいはドレネージを調節するために添加され、例としてポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、ポリプロピレングリコール、ポリビニル樹脂などがある。凝固点降下剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、セロソルブ類（エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ）、カルビトール類（エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキシルカルビトール、オクチルカルビトール）、低級アルコール（イソプロピルアルコール、ブタノール、オクタノール）、あるいは尿素などがある。
【００５６】
防錆剤、緩衝剤としては当該業界公知の種々のものを使用することができ、特に限定されるものではない。
【００５７】
本発明の消火薬剤は公知の方法で、すなわち空気、窒素、炭酸ガス、ジフロロジクロロメタンのような低沸点フロロカーボン類または適当な不燃性気体を吹き込むか混ぜることによって適用される。また、本消火薬剤は濃厚溶液として貯蔵し、使用時に通常の方法、例えば濃厚溶液を消火装置または放射ノズルに至る途中から水流中に吸い込ませることにより希釈度を調節し、空気等の不燃性気体を吹き込むか混ぜることにより、火面の上方または表面下より放射または送り込む方法により適用することができる。あるいはあらかじめ水で使用濃度に希釈して、消火器、駐車場消火設備、危険物固定消火設備、パッケージ型消火設備等に充填して使用することも可能である。
【００５８】
また、本発明に係る消火薬剤の放射方法については、当業界公知の消火薬剤用途に使用される公知慣用の放射ノズルであればいずれのノズルにおいても所望の性能を発揮し、例えば石油タンク等に最も汎用に用いられるフォームチャンバーやＩＳＯ規格に則したノズル、ＵＮ規格に則したノズル、化学消防車等に付属されているハンドノズル、エアフォームハンドノズル、ＳＳＩ用ノズル、日本舶用品協会規定のＨＫノズルや、駐車場消火設備に用いられるフォームヘッド等が挙げられ、更には本発明の消火薬剤は通常の発泡倍率よりも低い倍率においても壁面に衝突する際の２次発泡性にも優れることからフォームヘッドよりも低い発泡倍率にて放射される閉鎖型、開放型スプリンクラーヘッドのような噴霧ヘッドにおいても好適に用いることができる。
【００５９】
本発明に係る消火薬剤は、前記の如く多種多様な放射方法で使用することができることより、これまで従来の消火薬剤に比して広範囲の用途における使用に供することができる。具体的な用途例としては、公設消防機関が保有する化学消防車、原液搬送車への配備が可能なことは勿論であり、加えて原油タンクや危険物施設を所有する石油基地や工場関係、空港施設、危険物が積載される港湾施設および船舶、ガソリンスタンド、地下駐車場、ビル、トンネル、橋梁等が挙げられる。また、本発明に係る消火薬剤は従来の消火薬剤に比べて浸透力が向上していることから、危険物火災以外の一般火災、例えば家屋等の木材火災、タイヤ等のゴム、及びプラスチック火災に対しても好適に使用することができる。
【００６０】
また、本発明の消火薬剤は重炭酸ソーダ、重炭酸カリ、重炭酸マグネシウム、硫酸アンモン、リン酸アンモン、炭酸カルシウムなどを成分とする粉末消火剤、蛋白泡消火薬剤、合成界面泡消火薬剤等と併用することができる。
【００６１】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。以下の実施例および比較例で％は全て重量パーセントを表す。
【００６２】
実施例１〜９
フッ素系界面活性剤（Ａ）      １０％
化合物  Ｂ−３                  ３％
化合物  Ｃ−３                  ２％
ブチルカルビトール            ２０％
ヘキシルカルビトール          １０％
エチレングリコール            １０％
水                            ４５％
フッ素系界面活性剤（Ａ）、化合物（Ｂ）、そして化合物（Ｃ）について上記の割合で混合攪拌し、微量の５（Ｎ）塩酸を加え、ｐＨ７．５に調節した。フッ素系界面活性剤（Ａ）として使用した一般式（４）〜一般式（７）で表される界面活性剤の種類と混合比率を表１に示した。また、同時に得られた消火薬剤の一般性状のうち、即消火性能と再着火防止性能に最も関与する表面張力、シクロヘキサンとの界面張力および拡散係数を上記割合で混合して得られた消火薬剤原液を水にて３３．３倍に希釈した水溶液を用いて測定した結果についても示す。表面張力、界面張力の測定はウィルヘルミー法により、測定液体温度を２０℃に調整した一定条件のもとで実施した。拡散係数は次式に従って算出した。
【００６３】
Ｓ＝２５−（γＬ＋γｉ）
［式中、Ｓは拡散係数であり、２５の数値は２０℃におけるシクロヘキサンの表面張力であり、γＬは２０℃における消火薬剤水溶液の表面張力（単位：ｍＮ／ｍ）であり、γｉは２０℃におけるシクロヘキサンと消火薬剤水溶液の界面張力（単位：ｍＮ／ｍ）である。］
更に、自治省令第２６号記載の方法に基づいた消火実験結果を同時に表１に示した。即ち、燃料ｎ−ヘプタン、燃焼面積４ｍ2（Ｂ−２０スケール）の火災模型を使用し、予燃焼１分とした。消火実験に供した希釈液は、それぞれの実施例に示した濃厚溶液を水にて３３．３倍に希釈した液１００リットルを加圧タンクに充填し、窒素圧１０ｋｇ／ｃｍ2、放射速度１０リットル／分、全放射時間５分とし、水成膜泡消火薬剤試験用標準発泡ノズル（国家検定品）により発泡させて実施した。希釈液の温度はいずれも２０℃±２℃に調整した。評価試験としては、泡の拡張展開速度の優劣の指標となる燃焼面積の９０％を被覆する時間（９０％コントロール時間）、消火速度を最も顕著に表す完全消火時間、、再着火防止性の指標となるベーパーシール試験（放射終了後から１分経過したとき点火棒に着火し、泡面に接する程度に炎を近づけ、泡面に沿い全面にわたって移動させ着火するか否かを観察する試験）、及び耐焔性の指標となるバーンバック試験（放射終了から１５分後に、火災模型中央に２２５ｃｍ2の穴を開け、強制着火して５分後の燃焼面積がどの程度拡大するかを観察する試験）を実施した。
【００６４】
【表１】
0004524503.tif 000023
【００６５】
表１の結果より、水成膜泡消火薬剤においては国家検定規格の項目の一つである拡散係数が増大するほど、消火時間が短縮化され、速消火性能向上に繋がることが確認されている。
【００６６】
実施例１０〜１４
フッ素系界面活性剤（Ａ）
（Ｉ−５／II−６／IV−６＝７／４０／５３）    １０％
化合物  （Ｂ）                                    α％
化合物  （Ｃ）                                    β％
ブチルカルビトール                              ２０％
ヘキシルカルビトール                            １０％
エチレングリコール                              １０％
水                          １００−（５０＋α＋β）％
上記のようにフッ素系界面活性剤（Ａ）の種類、及び混合割合を特定して、化合物（Ｂ）、（Ｃ）の種類、及び混合割合を変更した以外は実施例１と同様にｐＨを調節し、表面張力、界面張力を測定し拡散係数を算出した。化合物（Ｂ）、（Ｃ）の種類、及び混合割合と性状測定結果、及び実施例１と同様の消火実験結果を併せて表２に示す。
【００６７】
比較例１
化合物Ｂを使用せずに消火薬剤を調製した以外は、実施例１と全く同様に表面張力、界面張力を測定し、拡散係数を算出し、更に消火実験も実施した。その結果を表２に記載する。
【００６８】
比較例２
化合物Ｃを使用せずに消火薬剤を調製した以外は、実施例１と全く同様に表面張力、界面張力を測定し、拡散係数を算出し、更に消火実験も実施した。その結果を表２に記載する。
【００６９】
比較例３〜４
フッ素系界面活性剤を含有する水成膜形成性泡消火薬剤の市販品Ａ、Ｂを使用した以外は実施例１と全く同様に表面張力、界面張力を測定し、拡散係数を算出し、更に消火実験も実施した。その結果を表２に記載する。
【００７０】
【表２】
0004524503.tif 000024
【００７１】
表２の結果より、フッ素系界面活性剤（Ａ）の種類、混合量を固定した場合においても上記と同様に、拡散係数の増大に伴い消火時間が短縮化できることを確認しており、炭化水素系界面活性剤の混合による性能への効果については、実施例１３のように、化合物（Ｂ）、（Ｃ）を多量に混合した場合には、泡の親油性が増大し、耐焔性に悪影響を及ぼすことがバーンバック試験の結果より明らかである。また、比較例と実施例の結果を総合すると、拡散係数の増大に伴い消火時間が短縮される現象が観察された。換言すれば、水成膜形成能力と消火時間の間には密接な関係があることが観察された。更に比較例より、本発明に係るフッ素系界面活性剤（Ａ）と化合物（Ｂ）、（Ｃ）を必須成分として導入している実施例に対して化合物（Ｂ）または化合物（Ｃ）を混合しない比較例１および２では、実施例に比して顕著に消火性能が劣り、且つバーンバック試験結果においても燃焼面積の拡大現象が観察された。また、フッ素系界面活性剤を含有する市販品Ａ、およびＢの実験結果においても本発明に係る消火薬剤組成と比較して、９０％コントロール時間、消火時間ともに大幅に遅くなり、本発明の優位性が確認された。
【００７２】
実施例１５、１６、および比較例５
平成１０年３月９日に制定された消火設備用消火剤の鑑定細則に従い、木材の火災模型に対する消火性能を評価した。火災模型には水分含有率が１０％以上１５％以下の日本杉を使用し、図１に示す模型を組み立てた。消火薬剤の原液を水にて５０倍に希釈された液を５リットル用意し、６リットル消火器に充填し、窒素ガスにより９ｋｇｆ／ｃｍ2となるように加圧した。また、希釈液の温度はいずれの試験も２０℃に調整した。燃焼なべに３リットルのｎ−ヘプタンを入れ点火し、放射は模型に着火後３分で開始し、消火時間を測定した。実施例、比較例で用いた消火薬剤の組成、及び消火時間測定結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
0004524503.tif 000025
【００７４】
上表の結果より、本発明に係る消火薬剤は木材火災等の一般火災に関しても有
効であり、市販の泡消火薬剤に比べても消火時間の短縮化が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
この発明の消火薬剤は、従来の消火薬剤に比較して拡散係数が増加することにより水成膜形成性が格段に向上し、消火時間の大幅な短縮が可能となる。更に、再着火防止性能、耐焔性、耐液性等に関しても大幅に向上することを可能とし、危険物火災や駐車場火災、木材火災等の幅広い火災に対して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】木材の火災模型図である。
【図１】
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