JPS6146149B2

JPS6146149B2 -

Info

Publication number: JPS6146149B2
Application number: JP51114809A
Authority: JP
Inventors: Takao Hayashi; Yukio Ootoshi
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1976-09-27
Publication date: 1986-10-13
Also published as: JPS5341098A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、消火剤組成物に関し、更に詳しく言
えば、特定のパーフルオロアルキル基含有化合物
と界面活性剤とが組合されて水に添加混合されて
なる、可燃性油表面に水成被膜を形成可能な消火
剤組成物に関するものである。従来、ガソリン、ナフサ、エーテル、ベンゼン
その他の低引火点可燃性油の着火あるいは再発火
を防ぐための消火剤として、所謂ライトウオータ
ーと呼ばれる、水とフルオロアルキル基含有水溶
性化合物とからなる水性泡沫組成物が知られてい
る。例えば、特公昭40−20080号公報、特公昭48
−23161号公報などを参照。かゝる水性泡沫組成
物は、可燃性油表面上に水成被膜を形成すること
ができ、それによつて可燃性蒸気の発散を防止す
るために、優れた消火剤として使用されたもので
ある。而して、かゝる水性泡沫組成物は、粉末消
火剤やタンパク泡消火剤などと併用されるもので
ある。例えば、前記特公昭40−20080号公報ある
いは特公昭47−21078号公報、特公昭47−26160号
公報などを参照。本発明者の研究によれば、ガソリンなど可燃性
油の表面上に水を拡がらせ水成被膜を形成させる
ためには、水の表面張力を油のそれよりも小さく
し、同時に水−油の界面張力を小さくする必要が
ある。従来の水溶性のフルオロアルキル基含有化
合物は水性被膜を形成可能であるが、その形成が
緩慢であり、また再着火防止のためのシール性が
不充分であると共に、比較的多量の添加が必要で
ある。しかも、入手容易性で難点が認められる
他、比較的少ない種類のもののみが効果的に用い
られる。本発明者は、可燃性油表面上に水成被膜を形成
可能であり、その形成が急速であり、再着火防止
のためのシール性に優れた入手容易な消火剤組成
物を提供するべく、種々の研究、検討を重ねた。
その結果、水に溶けないパーフルオロアルキル基
含有化合物、例えばポリフルオロアルコール類、
ポリフルオロカルボン酸類、ポリフルオロイミダ
ゾリン類などを、炭化水素系及び／又はシリコー
ン系の界面活性剤で可溶化することにより、水の
表面張力を油の表面張力より低下させ、また水−
油の界面張力も小さくすることを見出した。即
ち、単独添加では水の表面張力を可燃性油の表面
張力よりも小さくできないポリフルオロ化合物
（水に殆んど溶けない）であつても、これを特定
の界面活性剤と組合せることにより可溶化が可能
となり、驚くべきことに、従来の水溶性フルオロ
化合物よりも低濃度で有効であることを見出した
ものである。本発明は、前記知見に基いて完成されたもので
あり、単独添加では水に対する溶解度が小さいた
め水の表面張力を可燃性油（25℃での表面張力が
20〜25ダイン／cm）の表面張力よりも小さくでき
ない炭素数４〜20個のパーフルオロアルキル基含
有化合物が、炭化水素系及び／又はシリコーン系
の界面活性剤からなる可溶化剤と共に、水に添加
混合されてなることを特徴とする前記可燃性油の
表面に水成被膜を形成可能な消火剤組成物を新規
に提供するものである。本発明の組成物においては、第一に単独添加で
は水に殆んど溶けないために、水の表面張力を油
のそれよりも小さくできないポリフルオロ化合物
を使用する点に特徴がある。かゝるポリフルオロ
化合物は入手容易であり、特定可溶化剤との組合
せ使用により有効濃度を低くすることができるの
で、広範囲な商業的利用に対して非常に有利であ
る。第二に、同様に入手容易な界面活性剤を使用
する点に特徴がある。かゝる界面活性剤も単独添
加では、油の表面上に水成被膜の形成ができない
ものであり、前記特定のポリフルオロ化合物との
組合せにより、初めて水成被膜形成が可能とな
る。而して、両者の組合せ添加により、後述の実
施例からも明らかなように、水の表面張力を大巾
に小さくでき、水成被膜形成速度を高め（拡張時
間短縮）、シール性を改善できるものである。本発明においてパーフルオロアルキル基含有化
合物は、炭素数４〜20個のパーフルオロアルキル
基を含有するものである。而して、単独添加では
水に殆んど溶けないものであり、水の表面張力を
可燃性油の表面張力よりも小さくできないもので
ある。好適には炭素数６〜14個のパーフルオロア
ルキル基を含有するものが採用され、かゝるパー
フルオロアルキル基は直鎖状でも分岐状でも良
い。かゝる化合物としては、従来より公知乃至周
知のものなどが、前記条件を満足する限り、広範
囲にわたつて種々例示され得る。特定可溶化剤との組合せ効果その他の点で有利
なパーフルオロアルキル基含有化合物としては、
次のようなものがある。例えば、一般式Ｒ_fAOH
で表わされるフルオロアルコール類、一般式Ｒ_f
（Ａ）_oCOOXで表わされるフルオロカルボン酸
類、一般式

【式】で表わされるフルオロイミダゾリン類、一般式

【式】で表わされるフルオロアマイド類又はフルオロスルホン
アマイド類などが例示され得る。前記各式におい
て、Ｒ_fは炭素数４〜20個のパーフルオロアルキ
ル基、ｎは０又は１の整数、Ａは二価の有機基、
Ｘは水素原子、アルキル基又は−MOOC（Ａ）_o
Ｒ_f、Ｒは水素原子又はアルキル基、Ｑは

【式】又は

【式】を夫々示し、Ｚは− AOH、−（Ａ）_oCOOX、

【式】又は−Ｒであり、Ｍは二価のアルカリ土類金属であ
る。Ａは好ましくは炭素数１〜10個の直鎖状又は
分岐状のアルキレン基である。通常は、Ｒ_f
AOH、Ｒ_fCOOX、

【式】

【式】などが好ましく、Ｒ_fが炭素数６〜14個のパーフルオロアルキル基、Ａが炭素数２
〜３個の二価のアルキレン基、Ｘが−
MOOCR_f、Ｒが水素原子、Ｍがバリウム又はカ
ルシウムの場合が特に好ましく採用される。又、
一般式Ｒ_fAOCOCR′＝CH₂（R′は水素原子又はメ
チル基を示す）で表わされるフルオロアクリレー
ト類又はこれの重合体や共重合体も採用され得
る。本発明において特定可溶化剤としては、炭化水
素系又はシリコーン系の界面活性剤であれば、特
に限定されることなく、種々のものが採用され得
る。即ち、ノニオン性、アニオン性、カチオン
性、両性の各種炭化水素系界面活性剤又は水溶性
ポリシロキサン、例えばポリシロキサン／ポリア
ルキレングリコールのブロツク共重合体やイオン
性基を有するポリシロキサンなどが広範囲に例示
され得る。例えば、ジオクチルナトリウムスルホ
サクシネート、ジアミルナトリウムスルホサクシ
ネート、ジヘキシルナトリウムスルホサクシネー
ト、オクチルフエノキシポリオキシエチレンオキ
シエタノール、ノニルフエノキシポリオキシエチ
レンオキシエタノール、アルコキシフエノキシポ
リオキシエチレンオキシエタノール、ポリオキシ
エチレンエーテルアルコール、C₁₂H₂₅N
（CH₃）₂CH₂COO、C₁₂H₂₅N
（CH₃）₂C₂H₄SO₃、ラウリルサルフエートのナ
トリウム塩、高級脂肪酸のナトリウム塩、
C₁₁H₂₃CON（CH₂CH₂OH）₂、

【式】その他

【式】などがあり、特に

【式】（R¹は高級アルキル基、特に炭素数８〜９のアルキル基、
ｍは１〜10）、

【式】（R²は高級アルキル基、特に炭素数８〜９のアルキル基、ｌは３
〜30）、

【式】（R³、R⁴は炭素数４〜10のアルキル基）、R⁵N
（CH₃）₂CH₂COO（R⁵は炭素数８〜16のアルキ
ル基）、R⁶CON（CH₂CH₂OH）₂（R⁶は炭素数12〜
18のアルキル基）、メチルシロキサンとエチレン
オキサイドのブロツク共重合体などが好適であ
る。通常はHLB価10以上、特に12〜16のイオン
性又は非イオン性界面活性剤が望ましく、炭化水
素系のものとシリコーン系のものとを併用しても
良い。本発明組成物において、特定パーフルオロアル
キル基含有化合物は、水に対して0.01重量％以上
使用すれば良く、低濃度使用で効果が大きいの
で、通常は0.05〜１重量％、好ましくは0.05〜0.5
重量％程度で採用される。パーフルオロアルキル
基含有化合物や併用する特定可溶化剤の種類など
に応じて最適範囲を選定する。また、特定界面活
性剤からなる可溶化剤は、水に対して0.05〜５重
量％、好ましくは0.2〜１重量％の割合で使用さ
れる。本発明においては、パーフルオロアルキル
基含有化合物／特定可溶化剤の添加割合を１／１
〜10（重量比）、好ましくは１／１〜５（重量
比）程度に選定するのが望ましい。本発明組成物は、各種の可燃性油の燃焼の消火
に有利に適用され得ること勿論であり、後述の良
好なシール性に基いて再着火防止にも有効であ
る。本発明組成物を単独適用可能であると共に、
従来のタンパク泡、粉末などの各種消火剤と併用
することも勿論可能である。更に、本発明組成物
に発泡促進剤、安定剤、シール性増大のための水
溶性高分子、凝固点降下剤など各種添加剤を添加
混合しても良い。本発明組成物は、25℃における表面張力が20〜
25ダイン／cmの可燃性液体の表面上に、水成被膜
を急速に形成可能であるが、かゝる可燃性液体と
しては、ガソリン、軽油、重油、シンナー、ベン
ゼン、トルエン、シクロヘキサンなどがあげられ
る。即ち、本発明組成物においては、水の表面張
力が可燃性油の表面張力よりも小さい20ダイン／
cm以下になつていると同時に、特定可溶化剤の存
在で水−可燃性油の界面張力も小さくなつている
ために、可燃性油の表面に急速に水成被膜を形成
することができるからである。次に、本発明の実施例について、更に具体的に
説明するが、かゝる説明によつて本発明が何ら限
定されるものでないことは勿論である。尚、以下
の実施例において、表面張力はウイルヘルミー法
による25℃の値を示し、起泡性はロス・マイルス
法による測定値を示している。又、シール性は、
シクロヘキサン上に水成被膜を形成させ、その上
に小さな炎を近ずけ、着火するまでの時間を測定
したもの、拡張時間は、直径10cmのシヤーレにシ
クロヘキサンを入れ、その表面上に組成物を一滴
落し、液面全体を覆うまでの時間を測定したもの
である。実施例１〜８及び比較例１下記第１表に示す組成物について、表面張力、
シール性、拡張時間、起泡性を測定した結果を、
下記第１表にまとめて示す。

【表】

【表】実施例９〜11 下記第２表に示す組成物について、実施例１と
同様の測定結果を示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１単独添加では水に対する溶解度が小さいため
水の表面張力を可燃性油（25℃での表面張力が20
〜25ダイン／cm）の表面張力よりも小さくできな
い炭素数４〜20個のパーフルオロアルキル基含有
化合物が、炭化水素系及び／又はシリコーン系の
界面活性剤からなる可溶化剤と共に、水に添加混
合されてなることを特徴とする前記可燃性油の表
面に水成被膜を形成可能な消火剤組成物。２パーフルオロアルキル基含有化合物として一
般式Ｒ_fAOH（但し、式中のＲ_fは炭素数４〜20個
のパーフルオロアルキル基、Ａは二価の有機基を
夫々示す）で表わされるフルオロアルコール類を
使用する特許請求の範囲第１項記載の消火剤組成
物。３パーフルオロアルキル基含有化合物として一
般式Ｒ_f（Ａ）_oCOOX（但し、式中のＲ_fは炭素数
４〜20個のパーフルオロアルキル基、ｎは０又は
１、Ａは二価の有機基、Ｘは水素原子、アルキル
基又は−MOOC（Ａ）_oＲ_f、Ｍは二価のアルカリ
土類金属を夫々示す）で表わされるフルオロカル
ボン酸類を使用する特許請求の範囲第１項記載の
消火剤組成物。４パーフルオロアルキル基含有化合物として一
般式【式】（但し、式中のＲ_fは炭素数４〜20個のパーフルオロアルキル基、ｎは
０又は１、Ａは二価の有機基、Ｒは水素原子又は
アルキル基を夫々示す）で表わされるフルオロイ
ミダゾリン類を使用する特許請求の範囲第１項記
載の消火剤組成物。５パーフルオロアルキル基含有化合物として一
般式【式】（但し、式中のＲ_fは炭素数４〜 20個のパーフルオロアルキル基、Ｑは【式】又は【式】Ｒは水素原子又はアルキル基、Ｚは− AOH、−（Ａ）_oCOOX、【式】又は−Ｒであり、Ａは二価の有機基、Ｘは水素原
子、アルキル基又は−MOOC（Ａ）_oＲ_fであり、
Ｍは二価のアルカリ土類金属である）で表わされ
るフルオロアマイド類又はフルオロスルホンアマ
イド類を使用する特許請求の範囲第１項記載の消
火剤組成物。６パーフルオロアルキル基含有化合物として一
般式Ｒ_fAOCOCR′＝CH₂（但し、式中のＲ_fは炭
素数４〜20個のパーフルオロアルキル基、Ａは二
価の有機基、R′は水素原子又はメチル基を夫々
示す）で表わされるフルオロアクリレート類又は
その重合体を使用する特許請求の範囲第１項記載
の消火剤組成物。７可溶化剤として
【式】（但し、 R¹は高級アルキル基、ｍは１〜10）を使用する
特許請求の範囲第１項記載の消火剤組成物。８可溶化剤として
【式】（但し、R²は高級アルキル基、ｌは３〜30）を使用する特許請
求の範囲第１項記載の消火剤組成物。９可溶化剤として
【式】（R³、R⁴は炭素数４〜10 のアルキル基）を使用する特許請求の範囲第１項
記載の消火剤組成物。１０可溶化剤としてR⁵N（CH₃）₂CH₂COO
（R⁵は炭素数８〜16のアルキル基）を使用する特
許請求の範囲第１項記載の消火剤組成物。１１可溶化剤としてR⁶CON（CH₂CH₂OH）₂
（R⁶は炭素数12〜18のアルキル基）を使用する特
許請求の範囲第１項記載の消火剤組成物。１２可溶化剤としてメチルシロキサンとエチレ
ンオキサイドのブロツク共重合体を使用する特許
請求の範囲第１項記載の消火剤組成物。１３パーフルオロアルキル基含有化合物を水に
対して0.05〜１重量％の割合で使用する特許請求
の範囲第１項記載の消火剤組成物。１４可溶化剤を水に対して0.05〜５重量％の割
合で使用する特許請求の範囲第１項記載の消火剤
組成物。１５パーフルオロアルキル基含有化合物／可溶
化剤の添加割合を１／１〜10（重量比）とする特
許請求の範囲第１項記載の消火剤組成物。