(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物を有効成分とする水系化学消火剤。
【請求項２】
重合性二重結合含有化合物が、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸アミドから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の水系化学消火剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な１液型の水系化学消火剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
林野火災の消火の際には、通常、消火剤及び着色剤とともにデンプン系、ガム系、合成系等の水溶性高分子化合物である展着剤（増粘剤）を水に溶解させてなる化学消火剤がヘリコプター等から散布される。
化学消火剤には、消火性能に優れることが要求されるのは勿論のことであるが、更にある程度の粘度を有することも必須になる。粘度が水と同等程度に低いと、ヘリコプターから散布しても、消火対象物である木や葉等に消火剤が付着せず、その消火性能が発揮されないからである。そのため、化学消火剤には上記展着剤（増粘剤）が添加されている。一方、消火作業は緊急を要するため、予め、消火剤、着色剤、展着剤等を水に溶解して保存しておけば、消火の際に一々化学消火剤を調製する手間が省け、迅速な対応が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リン酸アンモニウムや縮合リン酸アンモニウム等に代表される現在の消火剤を着色剤、展着剤等と共に水に溶解しておくと、１カ月以上長期保存しておくと、化学消火剤として要をなさなくなるという欠点がある。例えば、展着剤としてデンプン系高分子化合物を用いると、該化合物の老化により、粘度の低下が起こる。また、展着剤として、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリルアミド・ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル４級塩共重合体等の合成高分子化合物を使用すると、凝集したり或いは２層に分離してしまう。
本発明の課題は水に溶解して長期間保存しても、粘度の低下等を起こさない新規な一液型の水系化学消火剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物を有効成分とする水系化学消火剤に係る。
本発明によれば、リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムとアクリル酸等の重合性二重結合含有化合物とを重合させることにより、リン酸アンモニウム及び縮合リン酸アンモニウムの消火剤としての性能を低下させることなく、長期間保存しても、粘度の低下や凝集、分離等を起こすことがない。
更に本発明の化学消火剤の有効成分であるリン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物は、従来の消火剤よりも一層水溶性が良好で、水に早急且つ均一に溶解するという特性をも有している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の水系消火剤においては、リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物（以下特に断らない限り「重合物」と総称する）を有効成分とする。但し、消火性能や粘度の安定性の面からは、縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物がより一層好ましい。
上記重合物は、例えば、重合開始剤の存在下で、リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物とを反応させることにより製造できる。
【０００６】
縮合リン酸アンモニウムとしては公知のものを使用でき、例えば、正リン酸又は第一リン酸アンモニウムと尿素との縮合反応により得られる縮合リン酸アンモニウム、無水リン酸とアンモニウムとの縮合反応により得られる縮合リン酸アンモニウム等を挙げることができる。また、縮合リン酸アンモニウムの縮合度も特に制限はないが、その溶解性や難燃性能等を考慮すると、通常３〜１５０程度、好ましくは５〜１００程度とすればよい。縮合リン酸アンモニウムとしては市販品も使用できる。更に、縮合リン酸アンモニウムを水等に溶解したものを使用することができ、例えば、「エフアールＳ」〔大塚化学（株）製〕という商品名で市販されている水溶液等を挙げることができる。
【０００７】
重合性二重結合含有化合物としては公知のものを使用でき、例えば、オレフィン類等を挙げることができる。オレフィン類の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、酢酸ビニル、ジビニルベンゼン等のビニル基含有化合物等を挙げることができる。また、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等のアルキル部分が炭素数１〜４程度の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ベンゼン環上にハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基等の置換基の１種又は２種以上を有してもよい（メタ）アクリル酸フェニル等の（メタ）アクリル酸エステルも使用できる。更に、（メタ）アクリルアミド、アクリルニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン等も使用できる。これらの中でも、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸アミド等が好ましく、アクリル酸、アクリル酸アミド等が特に好ましい。重合性二重結合含有化合物の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択することができるが、通常リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウム１００重量部に対して１〜１０００重量部程度、好ましくは５〜５００重量部程度、より好ましくは１０〜５０重量部程度とすればよい。尚、重合性二重結合含有化合物の使用量を変更することにより、最終的に得られる本発明の化学消火剤の粘度を適宜調整することができる。
【０００８】
重合開始剤としては特に制限されず、水又は水と有機溶媒との混合溶媒に溶解又は分散し得るものであれば特に制限されず、例えば、クメンヒドロキシパーオキサイド等のヒドロキシパーオキサイド類、水溶性のパーオクソ硫酸カリウム、パーオクソ硫酸アンモニウム、過酸化水素、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニル等を挙げることができる。これらの中でも、アゾビスイソブチロニトリル等が好ましい。重合開始剤は、１種を単独で又は２種以上の併用で使用される。重合開始剤の使用量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるが、通常重合性二重結合含有化合物に対して重合開始剤が０.０１〜５重量％程度、好ましくは０.０５〜１重量％程度となる割合で使用するのがよい。
リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との共重合反応は、重合開始剤の存在下、通常水中にて行なわれる。この時、溶媒中でのリン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムの濃度は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、通常１〜７０重量％程度、好ましくは１０〜５０重量％程度とすればよい。この重合反応は、通常５０〜９０℃程度、好ましくは７０〜８０℃程度の温度下に行なわれ、通常２０〜１２０分程度、好ましくは３０〜６０分程度で終了する。
このようにして得られる重合物を含む水溶液は、そのまま本発明の化学消火剤として使用することができる。或いは、該重合物を濾過、乾燥等の通常の分離手段に従って単離し、これを水に溶解して用いてもよい。本発明化学消火剤における、該重合物の濃度は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、その粘度などを考慮すると、通常２〜２０重量％程度、好ましくは３〜１０重量％程度とすればよい。
更に本発明の化学消火剤には、その性能を損なわない範囲で、従来から常用されてきた添加剤、例えば、着色剤、展着剤等が含まれていてもよい。
【０００９】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。尚、以下において、「部」及び「％」とあるのは、特に断らない限り「重量部」及び「重量％」を意味するものとする。
【００１０】
実施例１
４０％縮合リン酸アンモニウムの水溶液（縮合度：４〜１０）１００部とアクリル酸 ５.５部の混合液中に重合開始剤〔商品名；ＡＣＶＡ、大塚化学（株）製〕０.０２８部を添加し、８０℃で２時間共重合させて、粘稠性のある透明な水溶液を製造した。２５℃でのＢ型粘度計（ローターＮo.２、６０ｒｐｍ）で１２０ｃｐｓの粘性を示し、pＨは６.７であった。
【００１１】
実施例２
実施例１で用いた４０％縮合リン酸アンモニウムの水溶液 １００部とアクリル酸アミド ５部の混合液中に重合開始剤〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕０.０２８部を添加し、８０℃で２時間共重合させて、粘稠性のある透明な水溶液である本発明の化学消火剤を製造した。２５℃でのＢ型粘度計（ローターＮo.２、６０ｒｐｍ）で１２６ｃｐｓの粘性を示し、pＨは７.５であった。
【００１２】
実施例３
実施例１で用いた４０％縮合リン酸アンモニウムの水溶液に代えて第一リン酸アンモニウムの４０％水溶液を用いる以外は、実施例１と同様にして、本発明の化学消火剤を製造した。２５℃でのＢ型粘度計（ローターＮo.２、６０ｒｐｍ）で１５０ｃｐｓの粘性を示し、pＨは６.７であった。
【００１３】
実施例４
実施例１において、アクリル酸の使用量を６.３部に変更し、且つ重合開始剤の使用量を０.０３２部に変更する以外は、実施例１と同様にして、本発明の化学消火剤を製造した。２５℃でのＢ型粘度計（ローターＮo.２、６０ｒｐｍ）で２６０ｃｐｓの粘性を示し、pＨは６.５であった。
【００１４】
比較例１
実施例１で用いた４０％縮合リン酸アンモニウムの水溶液 ９９部とポリアクリルアミド（ノニオン系水溶性高分子、ＭＷ２００万）１部を混合して、粘度１２８ｃｐｓ、pＨ７.０の粘稠性のある透明な水溶液を製造した。
【００１５】
比較例２
ポリアクリルアミドに代えてポリアクリル酸ナトリウム（アニオン系高分子、ＭＷ ８００万）を使用する以外は、比較例１と同様にして、粘度１３０ｃｐｓ、pＨ６.８の粘稠性のある透明な水溶液を製造した。
【００１６】
比較例３
ポリアクリルアミドに代えてアクリルアミド・ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル４級塩共重合体（カチオン系高分子、ＭＷ  ５００万）を使用する以外は、比較例１と同様にして、粘度１２０ｃｐｓ、pＨ７.８の粘稠性のある透明な水溶液を製造した。
【００１７】
試験例１
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた化学消火剤を、４０℃の恒温機中にて２カ月保存し、その粘度の経時的変化を調べた。粘度（ｃｐｓ）の測定には、Ｂ型粘度計（ローターＮo.２、６０ｒｐｍ）を用いた。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0003766871.tif 000002
【００１９】
表１から明らかなように、本発明の化学消火剤（実施例１〜４）は、長期間保存しても、一定の粘度を維持し、粘度安定性に優れている。一方、比較例１〜３は従来の展着剤（ノニオン系、カチオン系ないしアニオン系水溶性高分子化合物）を消火剤と共に溶解した水系消火剤であり、いずれも長期間保存すると粘度が低下し、粘度安定性が悪いことが判る。
尚、本発明の化学消火剤は、調製時の比較例１〜３の従来の化学消火剤と同程度又はそれ以上の消火性能を有していた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、リン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムとアクリル酸等の重合性二重結合含有化合物とを重合させることにより、リン酸アンモニウム及び縮合リン酸アンモニウムの消火剤としての性能を低下させることなく、長期間保存しても、粘度の低下や凝集、分離等を起こすことがない。
更に本発明の化学消火剤の有効成分であるリン酸アンモニウム又は縮合リン酸アンモニウムと重合性二重結合含有化合物との重合物は、従来の消火剤よりも一層水溶性が良好で、水に早急且つ均一に溶解するという特性をも有している。