JPH0131559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔要約〕 この発明は水障壁ゲル合成物で、合成物の全体
の重量を基準として、約0.1ないし５（重量）％の
水吸収剤と約95ないし99.9（重量）％の水とから
成るものであり、また発火防止のために、あるい
は火災による災害から表面を保護するために、前
記水障壁ゲル合成物を表面に塗布する方法に関す
る。 〔発明の技術分野〕 この発明は引火性物質を保護する合成物とその
保護法とに関する。より詳しく述べると、この合
成物は流動しないようになした水を約99.9（重量）
％まで含んでいるので、その厚い層は垂直な表面
や天井面はもちろん水平面や傾斜面においても流
動することがない。 〔発明の背景〕 引火性構造物や、たとえば山火事、低木地帯の
火事、その他炎上中の建造物の風下にある樹木そ
の他の発火は、通常、燃えさしや火の粉が風に運
ばれて屋根に落ちたり、壁にぶつかつたり、構造
物に隣接する地上に落下したり、構造物にはりつ
いたりすることによつて生ずる。火災に瀕してい
る建造物を防せぐ主な方法は、発火の危険のある
場所を水を用いて湿めらせるために建造物の屋根
に放水することである。ところが、往々にして、
給水または水圧が不適当であつたり、温度が頗る
高く、湿度が極めて低くて、すぐに乾燥してしま
うことがある。また、多くの引火性面は割合に吸
水性でないために、水をほとんど保つていない。 〔発明の目的〕 この発明の目的は防火用水障壁を提供すること
にある。 この発明の目的はまた水平面や傾斜面、または
頭上の表面に約2.54cm（１インチ）までの厚さで
流出したり滑動したりすることなく塗布すること
ができる高含水量の合成物から成る水障壁を提供
し、発火の消火源となり、塗布処理面の温度をそ
の発火点以下に保たせる効果的な手段を提供する
ことにある。 さらに、この発明の目的は約0.1ないし５（重
量）％の水吸収剤と約95ないし99.9（重量）％の
水とから成る水障壁合成物の層を用いることを特
徴とする表面の発火を防止する方法を提供するこ
とにある。 この発明の以上に述べた目的と、さらにそれ以
外の諸目的とは後述する記載によつて明らかにす
る。 〔発明の開示〕 発火するか或は熱によつて損傷するかも知れな
いような表面を高含水量の合成物を塗布すること
によつて保護することができることを見出した。
この合成物は主として水と、高性能の水吸収剤中
から選び出した少量の物質とから成つている。こ
の種の水吸収剤は多量の水を吸収し、その最初の
容積の数倍も膨張して、水をゲル様の比較的移動
することのないものに変える特性を備えている粒
状体または粉末である。 有用な強度の水吸収剤の例を挙げると、不溶性
アクリル酸重合体とその混合物およびその共重合
体およびデンプン―アクリル酸ブロツク共重合体
がある。また、ナシヨナル、スターチ
（National Starch）社から入手できる商品名、
パーマソーブ10（Permasob10）、パーマソーブ
29、パーマソーブ30、パーマソーブAGなどのア
クリル酸重合体や、ヘンケル、コーポレイシヨン
（Henkel Corp.）から入手できる商品名、
SGP104とSGP502Sのようなデンプンとアクリル
酸重合体との混合物や、グレイン、プロセシング
（Grain Processing）社から入手できる商品名、
ポリマー35―Ａ―100（Polymer35―Ａ―100）と
ポリマー35―Ｂ―100のようなデンプンとアクリ
ル酸重合体との混合物も有用である。その他の親
水性重合体には商標名、NPK―30として販売さ
れているポリビニルピロリドンや、商標名、ナデ
ツクス953（Nadex953）として販売されているホ
ウ酸化デキストリンや、商標名メソセルA4M
（Methocel A4M）として販売されているメチル
セルロースがある。 好ましいすぐれた吸収剤重合体は親水性カルボ
ン酸基を含有する高分子アクリル酸重合体であ
る。 これらの重合体は不溶性であつて水ですぐに膨
張する。しかも商標名、パーマソーブ
（Permasorb）として販売されている。パーマソ
ーブ30は容易に混合し、ほこりつぽくないので最
も好ましい。しかしパーマソーブAGも頗る有用
である。 水障壁合成物の作製に当つて、この発明の特に
好ましい合成物は40ないし60（重量）％の水に不
溶化したアクリル重合体と、40ないし60（重量）
％の塩分の少いカルボキシメチルセルロースと、
0.5（重量）％までの塩分の少い陰イオン表面活性
剤、とくに商標名「エーロゾルOT」（Aerosol
OT）として販売されているスルホ琥珀酸ジオク
チルナトリウム、あるいは商標名トリトンＸ―
100（Triton Ｘ―100）、ダーバン１（Darvan1）
またはダーバン６、およびダキサド11G（Daxad
11G）にて販売されている非イオン活性剤から成
るものである。とくに0.1（重量部）のエーロゾル
を含有するカルボキシメチルセルロースとパーマ
ゾーブ30とを殆んど同重量部含有する合成物が好
ましい。 この発明の水障壁合成物は水吸収剤を所望の割
合にて水と混合することによつて容易に生成する
ことができる。実際には、この発明の水障壁合成
物は最終生成物の重量を基準として、約95ないし
99.9（重量）％の水と約0.1ないし５（重量）％の
吸収剤とから成るゲルとなる。使用する水障壁合
成物ゲルは約98ないし99.9（重量）％の約0.1ない
し２（重量）％の吸収剤とから成るものが好まし
い。 この発明の水障壁合成物は、多くの場合、その
使用前いつでも生成することができる。しかし、
水を多量に含んでいるために頗る重いので、最終
水障壁合成物を輸送したり取扱うために要する費
用と支障とをなくすため、使用する場所で適当な
水吸収剤を水と混合することが好ましい。こうし
た製造場所は、水が容易に入手できる場所、適切
な時、その他の要因によつて異なることは論をま
たない。 この発明の水障壁ゲル合成物、回転式混合機、
樽などの適当な容器内で物理的に混入してつくる
ことができる。混合の難易さは使用する吸収剤に
よつて変わるようである。たとえば、ある種の水
吸収剤は湿めつている場合には、固まる性質があ
り、混合操作が面倒である。他方、パーマソーブ
30またはAGなどの物質は、その混合に手間がか
からず、混合時間も短かくてすみ、固まる傾向も
少く、室温で約20分ばかり混合すれば有用なゲル
合成物となる。 水は多量の塩分を含んでさえいなければ、どの
ような水源を利用してもよい。たとえば、イオン
化する塩分が低濃度であれば、水泳用プールの水
を使用することもできるが、海水中にはイオン化
した塩が存在してできたゲルが不安定であるか
ら、海水を使用することはできない。 この発明の水障壁ゲル合成物は、たとえばアメ
リカ西部で発生するような、やぶ火事の場合に
は、構造物のまわりの地面や構造物に、あるいは
乾燥したやぶ自体に、シヤベルやレーキ、その他
の適当な器具を用いて散布するか、または適当な
ポンプを用いてホースで散布して防火障壁となる
ように、保護しようとする表面に適用することが
できる。この水障壁合成物は適当な厚さだけ塗布
する。好ましい厚さは約2.54ないし5.08cm（１な
いし２インチ）である。屋根のような傾斜面で、
その勾配が水平に対して約45゜までの場合には、
通常、凡そ2.5cmまでの厚さを塗布する。この水
障壁合成物は一定の期間に亘つて構造物の内部温
度が上昇するのを阻止するために、熱伝達を阻止
するのにも有用である。 この水障壁ゲル合成物は屋根のような水平面ま
たは傾斜面にも塗布することができる。傾斜面は
勾配が水平に対して約45゜までのものが好ましい
が、もつと勾配が急なもの、垂直または天井など
の面でも、この水障壁合成物は相当に長くそこに
塗布されている。生成されたゲルが十二分に粘性
のあるもので、その塗布部位に粘着するのに十分
な合成物でありさえすれば、垂直面または水平に
対し45゜以上の勾配をもつた面にでも、この発明
の水障壁合成物を用いることができる。 この発明の水障壁合成物についての粘度と温度
との関係は第１図に示してある。この図で、１
（重量）部のパーマソーブ10またはパーマソーブ
AGと75（重量）部の水とから成る水障壁合成物
を例にとつた場合、その粘度と温度との関係は
23.9℃から43℃（75〓ないし110〓）までの温度
範囲では直線関係をなしていることが判る。たと
えば、合成物の粘度は22.2℃（72〓）に比して38
℃（100〓）では33パーセント程度低下している
が、38℃（100〓）での粘度でもゲル合成物の流
動を十二分に阻止する高粘度である。 次に、この発明を説明するための例を挙げる。 〔例 ―XI〕 水吸収剤と水とを１対75及び１対150の重量比
で混合して水障壁合成物をつくつた。それによつ
て出来たゲルの物理的性質を測定した。その試験
の結果は次表に示す通りである。

〔例 〕

１（重量）部のパーマソーブAGを75（重量）部
の水と混和して水障壁合成物をつくつた。ゲル様
を呈したこの合成物をシーダー材葺き屋根の
60.96cm×121.92（２×４フート）の部分に2.54cm
の厚さに塗布した。この屋根部分に石油ベンジン
をしみこませてから、点火して燃やした。屋根の
塗布しなかつた部分は丸焼けになつたが、水障壁
合成物を施こした部分は何等の損傷をみなかつ
た。 〔例 〕 例で製したものと類似のゲル合成物をアス
フアルト一枚葺き屋根の一部に2.54cmの厚さで塗
布した。アスフアルトと一枚葺き屋根に燃えてい
る薪をつみかさねた。ゲル合成物と接触した部分
の燃えている薪はすぐ消火して、その下面には殆
んど損傷がなかつた。 〔例 〕 例とＸの各実験を繰り返してみた。ただ
し、水障壁合成物の希釈度を１対200とし、ゲル
の層の厚さを僅か0.635ないし1.27cm（1/4ないし
１／２インチ）とした。各々の場合ともゲル層を施
した屋根の部分には殆んど損傷がなかつた。 〔例 〕 パーマソーブAGのような超吸収性重合体の１
（重量）部と水75（重量）部とを含んで成るゲル合
成物を水平に対して30°までの傾斜を備えた表面
に2.54cmの厚みの層として塗布した。この合成物
は少くとも12時間、その部位に完全にとどまつて
粘着していた。また、１（重量）部のパーマソー
ブAGと50（重量）部の水とから成るゲルの0.3175
ないし0.635cm（1/8ないし1/4インチ）の厚さの
層は垂直の木材表面に約４時間付着していた。 〔例 XI〕 １（重量）部のパーマソーブAGについて、そ
れぞれ75，100，150，200及び250（重量）部の水
を用いてゲル合成物をつくつた。それぞれのゲル
合成物を水平に対して30゜の角度をとつたアスフ
アルト一枚葺き屋根に2.54cmの厚さの層として塗
布した。 75（重量）部の水を含有するゲルは少くとも12
時間その部位にあつて、全く流動することがなか
つた。200（重量）部の水を含有するゲルは８時間
以上もその部位にあつて殆んど流動することがな
かつた。さらに希釈された、即ち250（重量）部の
水を含んで成るゲルは、たとえば、0.00508m／
秒（１フート／秒）の急速な速度で、斜面を流れ
落ちたが、約0.3cmの厚さのゲル層は６時間その
部位に残つた。 〔例 〕 １（重量）部のパーマソーブAGと75（重量）部
の水とから成るゲル合成物を2.54cmの厚さの層と
して水平に対し30゜の勾配の１枚のアスフアルト
板上に塗布した。ゲル合成物は流れなかつた。次
でゲル層にプロパン発炎ランプの火焔をあてた。
２分間ぢかに加熱したが、ゲル合成物は流動しな
かつた。 〔例 XI〕 例に述べたゲル合成物をアスフアルトの平
屋根に2.54cmの厚さの層として塗布した。ゲル合
成物を49℃（120〓）の温度にて加熱した。その
蒸発速度を普通の水と同様にして調べた。 ゲル層は約48時間後に乾燥した。残存する乾い
た重合体に75（重量）部の水を加えて再び湿めら
せてみた。ところが、合成物は長時間固まつてい
て、長時間の撹拌を必要としたので、再度水を加
えたものは最初のもののようにはならなかつた。 〔例 XII〕 １（重量）部のパーマソーブ30と、１（重量）部
のカルボキシメチルセルロースと、0.1（重量）部
のエーロゾルOTとから成る混合物を100（重量）
部の水で希釈して成るゲル合成物Ａを１（重量）
部のパーマソーブ30を100（重量）部の水で希釈し
たゲル合成物Ｂと比較してみた。両ゲル合成物を
2.54cm×2.54cmの垂直木材表面、天井木材面、天
井コンクリート面、垂直金属面にそれぞれ2.54cm
の厚さで均等に塗布した。あらゆる場合とも、カ
ルボキシメチルセルロースとエーロゾルOTとを
含有する合成物の方がパーマソーブ30だけしか含
まない合成物よりも粘着性において優れていた。 両ゲル合成物の安定性を、ゲルをつくつてから
24時間後のものと、１週間後のものとについて、
室温において粘度を測定して比較してみた。その
結果は次表の通りである。

〔例 〕

１（重量）部のパーマソーブ30と１（重量）部の
ポリビニルピロリドン或はメチルセルロース或は
ホウ化デキストリンとを100（重量）部の水で希釈
して成るゲル合成物を100（重量）部の水と１（重
量）部のパーマソーブとから成るゲル合成物Ｂと
比較した。両ゲル合成物を30.48cm×30.48cmの垂
直の木材面と金属面および天井木材面とに2.54cm
の厚さをもつて均等に塗布した。多くの場合、二
成分合成物の付着性はゲル合成物Ｂのものに等し
いか、それよりもすぐれていた。 この発明の合成物とその製造法とはこの発明の
精神にもとることがない限り、各種の変更を行う
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の２種類の水障壁合成物につ
いての粘度と温度との関係を示す線図、第２図は
この発明の幾種もの合成物の粘度と希釈度とを示
す線図である。 図面における記号は下記の通りである。Ａ……
パーマソーブ10、Ｂ……パーマソーブ30、Ｃ……
SGP502S、Ｄ……SGP104、Ｆ……パーマソーブ
AG、Ｇ……35―Ａ―100、Ｈ……35―Ｂ―100。
なお、第１図に示す水障壁合成物の希釈度は１：
75であり、第２図に示すものの希釈度は１：75及
び１：150である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不水溶性アクリル酸重合体とその混合物とそ
   の共重合体とデンプン・アクリル酸ブロツク重合
   体とから成る部類中から選択した約0.1ないし５
   （重量）％の水吸収剤と、約95ないし99.9（重量）
   ％の水とから成り、前記水吸収剤とその量とを合
   成物の粘度が10000ないし500000センチポイズの
   範囲内となるように選択した水障壁ゲル合成物。 ２ 前記合成物の総量に対して、前記水吸収剤を
   約0.1ないし２（重量）％とし、前記水を約98ない
   し99.9（重量）％として成る特許請求の範囲第１
   項に記載の合成物。 ３ 前記水吸収剤を不水溶性アクリル酸重合体と
   その混合物とその共重合体とから成る部類中から
   選択した特許請求の範囲第１項に記載の合成物。 ４ 前記水吸収剤を不水溶性アクリル酸重合体と
   デンプン・アクリル酸ブロツク重合体とから成る
   部類中から選択した特許請求の範囲第１項に記載
   の合成物。 ５ 前記水吸収剤を40ないし60（重量）％の不水
   溶性アクリル酸重合体と、40ないし60（重量）％
   のカルボキシメチルセルロースと、0.5（重量）％
   までの非陽イオン性表面活性剤とから成るものと
   した特許請求の範囲第１項に記載の合成物。 ６ 前記水吸収剤を共にほとんど等重量部の不水
   溶性アクリル酸重合体とカルボキシメチルセルロ
   ースと、約0.1（重量）％のスルホ琥珀酸ジオクチ
   ルナトリウムとする特許請求の範囲第５項に記載
   の合成物。 ７ 前記合成物の粘度を100000ないし200000セン
   チポイズの間とする特許請求の範囲第１項に記載
   の合成物。 ８ 不水溶性アクリル酸重合体とその混合物とそ
   の共重合体とデンプン・アクリル酸ブロツク重合
   体とから成る部類中かり選択した約0.1ないし５
   （重量）％の水吸収剤と、約95ないし99.9（重量）
   ％の水とから成り、前記水吸収剤とその量とを合
   成物の粘度が10000ないし500000センチポイズの
   範囲内となるように選択したことを特徴とする水
   障壁ゲル合成物を連続層として物体の表面に塗布
   することを特徴とする火災から物体の表面を保護
   し防火する方法。 ９ 前記物体の表面を水平面もしくは水平面から
   約45゜の勾配までの傾斜面とする特許請求の範囲
   第８項に記載の方法。 １０ 前記物体の傾斜面を水平面から約45゜以上
   または垂直面または天井の面とする特許請求の範
   囲第８項に記載の方法。 １１ 前記水障壁ゲル合成物の連続層の厚さを約
   2.54ないし5.08cm（約１ないし２インチ）とする
   特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １２ 前記連続層の厚さを約2.54cmとする特許請
   求の範囲第８項に記載の方法。