JPH0451188B2

JPH0451188B2 -

Info

Publication number: JPH0451188B2
Application number: JP28157584A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nakagawa; Tsuramichi Ishida
Original assignee: MORITA HONPU KK
Current assignee: MORITA HONPU KK
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1984-12-26
Publication date: 1992-08-18
Also published as: JPS61154578A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水損被害を効果的に防止し、かつ消
火力を大幅に高めた消火薬剤、特に木材火災に有
効な消火薬剤に関する。

〔従来の技術〕

最近のマンシヨンなどにおけるビル火災では、
火災自体による出火階及びその周辺の焼損被害だ
けでなく多量の放水による出火階の階下の水損被
害も同時に発生し、これが社会的にも大きな問題
となつている。

従来、このような水損被害に対処する方法とし
て、消防局では、放水ノズルを調整して放水量を
減少させたり、また溜つた水については防水シー
トを被せ、或いは残水処理機を用いて事後的に処
理していた。また、消火器メーカーや消火剤メー
カーでは、少量の水で優れた消火効果があげられ
るような消火薬剤を模索し、例えば炭酸カリウ
ム、尿素の水溶液中にフツソ系水溶性高分子界面
活性剤を溶解させてなる消火薬剤（特開昭57−
192573号）も報告されている。

一方、最近になつて、土壌保水剤や衛生材料用
吸収向上剤などに用いられている、いわゆる高吸
水性樹脂を消火に際して放水と同時に噴射し、水
をゲル化する方法などが検討され、またこの高吸
水性樹脂を含む水を用いる消火方法（特開昭56−
076966号）、高吸水性樹脂を水に添加してなる消
火剤やそれにさらにカルボキシメチルセルローズ
その他の水溶性高分子化合物を併用して粘着性を
付与したり、硫酸塩その他の耐熱性無機有機化合
物を併用して再燃防止性を付与するようにした消
火剤（特開昭56−049167号）なども提案されるに
至つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、消火に際しての放水量の制限は、焼損
被害を不当に拡大させる恐れがあるので軽々に採
用することはできない。また、少量の水でも消火
効果を有するとされる、炭酸カリウムなどを主成
分とする従来の消火薬剤は、放水量の若干の低減
が可能であるとしても、水損被害を発生させない
ような少量の放水量で足りる程に強力な消火力は
到底有していない。

また、高吸水性樹脂を消火に用いる従来の技術
では、多量の水が高吸水性樹脂に吸収された状態
で消火に供されるので、比較的長時間にわたつて
優れた冷却効果、空気遮断効果と共に水損防止効
果をも奏するものと考えられる。しかしながら実
際には、火災に際して防炎性に富む消火力及び水
損防止効果の両性能を同時に得ることが極めて困
難であつた。即ち、高吸水性樹脂によりゲル化さ
れた水は、確かに冷却効果、空気遮断効果と共に
優れた水損防止効果を有するものではあるが、火
災対象物に対する防炎効果に欠けるために再燃し
易いという問題点があつた。

また、そのような再燃を防止するために硫酸塩
その他の耐熱性無機有機化合物を併用したもので
は、ある程度の再燃防止効果が得られる反面、高
吸水性樹脂の吸水力の極端な低下を招いて吸水安
定性が破壊され、良好なゲル化状態の薬剤混合液
が水と高吸水性樹脂に分離して、高吸水性樹脂の
特徴である、持続する冷却効果及び空気遮断効果
と共に水損防止効果が損なわれるという重大な問
題があつた。このような現象は、いわゆる高吸水
性樹脂が、低密度架橋により不溶化され、かつイ
オン性基を有する電解質ポリマーからなり、フロ
ーリイ（FLORY）の式によれば、上記のような
水溶性塩類の添加による外部溶液のイオン強度の
増大に主として起因しているものと考えられる。

本発明は、上記のような従来技術の難点を解消
すると共に火災に際して防炎性に富む消火力及び
水損防止効果の両性能を同時に奏する消火薬剤を
提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段及びその作用〕

本発明者等は、高吸水性樹脂を水に添加して消
火薬剤を調製するに際して、その良好なゲル化状
態、即ち吸水安定性を損なうことなしに防炎性に
富む消火力を付与しうる併用成分の可能性につい
て研究を重ねた結果、赤リンがその併用成分とし
て好適であることを見出だし、本発明を完成する
に至つた。

即ち、本発明に係る消火薬剤は、高吸水性樹脂
及び黄リンを除くリンを水に添加してなるもので
ある。

本発明において、高吸水性樹脂は、既述のよう
に低密度架橋により不溶化され、かつイオン性基
を有する電解質ポリマーからなるものを意味し、
そのような高吸水性樹脂の例は、デンプン−アク
リロニトリルグラフト共重合体ケン化物、デンプ
ン−アクリル酸塩グラフト共重合体、架橋ポリア
クリル酸塩、ビニルアルコール−アクリル酸塩ブ
ロツク共重合体、架橋ポリビニルアルコール、架
橋カルボキシメチルセルローズ塩などである。

高吸水性樹脂の吸水倍率（吸水後の重量／吸水
前の重量）は500以上のものを選択することが好
ましく、それが500未満のものではゲル化状態の
薬剤混合液が火災対象物に付着しても水が分離し
て漏水し易い。また、高吸水性樹脂は水100重量
部に対して0.1〜２重量部、特に0.3〜１重量部添
加されることが好ましく、その添加量が0.1重量
部未満のときは薬剤混合液が火災対象物に付着し
ても水が分離して漏水し易く、またその添加量が
２重量部を越えるときは薬剤混合液が流動性を失
い、消火に際しての放出作業その他の取扱いが困
難になる。

また、本発明において、黄リンを除くリンは、
赤リンを始め紫リン、黒リンなどの単独物又は混
合物を意味し、それらは変性又は改質され、或は
他の物質と混合され、また他の物質で被覆された
ようなものをも包含する。そのような黄リンを除
くリンは水100重量部に対して0.1〜１重量部添加
されることが好ましく、その添加量が0.1重量部
未満のときはリンの有する防炎性の効果が十分に
発揮されず、またその添加量が１重量部を越える
場合はその過剰添加に対応する防炎性向上の効果
が殆どみられず、またリンが比較的高価であるた
め単位消火面積当りの消火費用が高くなり、さら
にリンが発火する可能性が生じるので好ましくな
い。

なお、赤リンなど、黄リンを除くリンを粉末消
火薬剤に添加して、特に木材火災に対する消火能
力を高めるようにした粉末消火剤が既に報告され
ている（特開昭56−043967号）が、本発明では、
粉末消火薬剤とは全く様相を異にした、高吸水性
樹脂によるゲル化状態の中に黄リンを除くリンを
混入させることにより、その十分に水を吸収した
ゲルに、高吸水性樹脂の吸水力を低下させて水を
分離させることなしに、そのゲルの有する冷却効
果、空気遮断効果と共に水損防止効果を十二分に
発揮させ、また同時に黄リンを除くリンがゲル中
にあつて広く、かつ持続的に火災対象物表面に作
用し、効果的に防炎性を付与するものである。

本発明においては、上記の高吸水性樹脂及び黄
リンを除くリンに、さらに尿素を併用して水に添
加することにより、高吸水性樹脂の吸水力を低下
させることなしに高価なリンの使用量を低減させ
ることができる。ここで尿素は、尿素、イソブチ
ルアルデヒド加工尿素、アセトアルデヒド加工尿
素、グアニル尿素、ホルムアルデヒド尿素、オキ
ザミドなどを含む。そのような尿素は、リンの添
加量との関連において、水100重量部に対して0.1
〜１重量部添加されることが好ましい。

本発明に係る消火薬剤には、必要に応じて、高
吸水性樹脂の吸水力を低下させない限りにおいて
他の防炎性成分、消火性成分、粘着性成分、安定
化成分などを添加してもよい。

実施例１水100部（但し重量部、以下同様）にスミカゲ
ルＮ−100（住友化学工業株式会社製のポリアクリ
ル酸ソーダ系高吸水性樹脂、吸水倍率約1000）を
0.3部、赤リンを0.1部混合し、試料混合液を調製
した。

その混合液を20メツシユの網の上に乗せたとこ
ろ、その網目からの水の落下はみられず、優れた
吸水安定性を示した。

また、上記の混合液を幅３cm、長さ20cmのロ紙
に半分程浸漬し、60℃で１時間乾燥した後、非浸
漬部分の端から着火させたところ、浸漬部分の半
分程が燃えずに残り、比較的良好な防炎性を示し
た。

実施例２水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、赤リン
を0.3部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験に供
したところ、実施例１と同様の優れた吸水安定性
を示した。

また、上記の混合液を実施例１と同様に浸漬ロ
紙燃焼試験に供したところ、浸漬部分は殆ど燃え
ずに残り、実施例１の場合を上回る優れた防炎性
を示した。

実施例３水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、赤リン
を0.5部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験及び
浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、実施例２と同
様の優れた吸水安定性及び優れた防炎性を示し
た。

また、上記の混合液３を消火器に充填して、
「消火器の技術上の規格を定める省令」に基づく
Ａ−１単位火災に対する消火試験に供したとこ
ろ、全量放射終了後２分経過しても「オキ」や
「炎」は全くなく、完全消火であつた。

一方、比較のために、水のみ３を消火器に充
填して、Ａ−１単位火災に対する消火試験に供し
たところ、全量放射終了後僅か12秒で再着火し
た。また、水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部
混合してなる混合液（後記の比較例１に相当す
る）３を消火器に充填して、Ａ−１単位火災に
対する消火試験に供したところ、全量放射終了後
31秒で再着火した。

実施例４水100部にサンウエツトIN−1000（三洋化成工
業株式会社製のデンプン−アクリル酸グラフト重
合体系高吸水性樹脂、吸水倍率約1000）を0.5部、
赤リンを0.1部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験及び
浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、実施例１と同
様の優れた吸水安定性及び比較的良好な防炎性を
示した。

実施例５水100部にサンウエツトIM−1000を0.5部、赤
リンを0.3部混合し、試料混合液を調製した。

実施例６水100部にサンウエツトIM−1000を0.5部、赤
リンを0.5部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験及び
浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、、実施例２と
同様の優れた吸水安定性及び優れた防炎性を示し
た。

実施例７水100部にアクアキープ10SH（製鉄化学工業株
式会社製のポリアクリル酸塩系高吸水性樹脂、吸
水倍率約1000）を1.0部、赤リンを0.1部混合し、
試料混合液を調製した。

実施例８水100部にアクアキープ10SHを1.0部、赤リン
を0.3部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験及び
浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、実施例２と同
様様の優れた吸水安定性及び優れた防炎性を示し
た。

実施例９水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、尿素を
0.1部、赤リンを0.1部混合し、試料混合液を調製
した。

実施例 10 水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、尿素を
0.3部、赤リンを0.1部混合し、試料混合液を調製
した。

実施例 11 水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、尿素を
0.5部、赤リンを0.1部混合し、試料混合液を調製
した。

実施例 12 水100部にスミカゲルＮ−100を0.5部、イソブ
チルアルデヒド加工尿素を0.1部、赤リンを0.3部
混合し、試料混合液を調製した。

実施例 13 水100部にスミカゲルＮ−100を0.5部、ホルム
アルドヒド加工尿素を0.3部、赤リンを0.3部混合
し、試料混合液を調製した。

また、上記の混合液３を消火器に充填して、
Ａ−１単位火災に対する消火試験に供したとこ
ろ、全量放射終了後２分経過しても「オキ」や
「炎」はなく、完全消火であつた。

次に、実際のマンシヨンに見たてて床高さ
1.5mの上に縦66m×横6m×高さ2.4mの天井付き
の小屋をコンクリートブロツクで作り、４カ所周
辺の壁に2m×1.5mの開口部を設け、床に直径10
mmの円形の穴を50cmごとに点々と開け、床下には
それらの穴を通して漏れた水の量を測定する装置
を取付け、さらにその小屋に材木500Kgを積んで
着火し、５分間燃焼させて火災模型を調製した。
続いて、その火災模型に対して、混合装置を用い
て、本実施例の配合組成となるように設計された
量のスミカゲルＮ−100、ホルムアルデヒド加工
尿素、及び赤リンを混合添加しながら、200／
分の吐水量を有する放水ノズルから放水して消火
試験を行なつたところ、１分54秒で完全消火し、
しかも床の10mmの穴からは一滴の水も漏れなかつ
た。

一方、比較のために、上記の火災模型に対し
て、水のみを同様の放水ノズルから放水して消火
試験を行なつたところ、消火に４分38秒を要し、
さらに床穴から270の水の漏れがあつた。また、
上記の火災模型に対して、混合装置を用いて、水
100部にスミカゲルＮ−100が0.5部の配合組成
（後記の比較例２に相当する）となるように設計
された量のスミカゲルＮ−100を混合添加しなが
ら、同様の放水ノズルから放水して消火試験を行
なつたところ、床穴からの水の漏れはなかつたが
消火に３分54秒を要した。

実施例 14 水100部にスミカゲルＮ−100を0.5部、尿素を
0.5部、赤リンを0.3部混合し、試料混合液を調製
した。

比較例１〜２水100部に比較例１ではスミカゲルＮ−100を
0.3部、比較例２ではスミカゲルＮ−100を0.5部
混合し、それぞれ試料混合液を調製した。

それらの各混合液を実施例１と同様に網乗せ試
験に供したところ、いずれも実施例１と同様の優
れた吸水安定性を示した。

しかし、上記の各混合液を実施例１と同様に浸
漬ロ紙燃焼試験に供したところ、いずれも浸漬部
分は残らず燃え尽き、非防炎性を示した。

比較例３〜５水100部に比較例３ではスミカゲルＮ−100を
0.3部、リン酸アンモニウムを0.5部混合し、比較
例４ではスミカゲルＮ−100を0.5部、リン酸アン
モニウムを0.5部混合し、また比較例５ではスミ
カゲルＮ−100を1.0部、リン酸アンモニウムを
0.5部混合し、それぞれ試料混合液を調製した。

それらの各混合液を実施例１と同様に浸漬ロ紙
燃焼試験に供したところ、いずれも実施例１と同
様の比較的良好な防炎性を示した。

しかし、上記の各混合液を実施例１と同様に網
乗せ試験に供したところ、水は網目を通して落下
し、吸水不安定性を示した。

比較例６〜８水100部に比較例６ではスミカゲルＮ−100を
0.3部、リン酸グアニジンを0.5部混合し、比較例
７ではスミカゲルＮ−100を0.5部、リン酸グアニ
ジンを0.5部混合し、また比較例８ではスミカゲ
ルＮ−100を1.0部、リン酸グアニジンを0.5部混
合し、それぞれ試料混合液を調製した。

それらの各混合液を実施例１と同様に網乗せ試
験及び浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、いずれ
も比較例３〜５と同様に、比較的良好な防炎性を
示す一方で吸水不安定性を示した。

比較例９〜11 水100部に比較例９ではスミカゲルＮ−100を
0.3部、リン酸メラミンを0.3部混合し、比較例10
ではスミカゲルＮ−100を0.5部、リン酸メラミン
を0.5部混合し、また比較例11ではスミカゲルＮ
−100を1.0部、リン酸メラミンを0.5部混合し、
それぞれ試料混合液を調製した。

比較例 12〜14 水100部に比較例12ではスミカゲルＮ−100を
0.3部、リン酸尿素を0.3部混合し、比較例13では
スミカゲルＮ−100を0.5部、リン酸尿素を0.5部
混合し、また比較例14ではスミカゲルＮ−100を
1.0部、リン酸尿素を0.5部混合し、それぞれ試料
混合液を調製した。

比較例 15 水100部にスミカゲルＮ−100を0.3部、尿素を
0.5部混合し、試料混合液を調製した。

その混合液を実施例１と同様に網乗せ試験及び
浸漬ロ紙燃焼試験に供したところ、比較例１〜２
と同様に、優れた吸水安定性を示す一方で非防炎
性を示した。

比較例 16 上記の比較例１〜15の各々について、スミカゲ
ルＮ−100の代りにサンウエツトIM−1000及びア
クアキープ10SHを用いて、実施例１と同様に網
乗せ試験及び浸漬ロ紙燃焼試験に供したが、何れ
も、スミカゲルＮ−100を用いた場合と同様に、
吸水安定性と防炎性を同時に満足させるものは得
られなかつた。

〔発明の効果〕以上のように、本発明に係る高吸水性樹脂を用
いた消火薬剤では、黄リンを除くリンが添加され
ていることから、特有の優れた冷却効果、空気遮
断効果、水損防止効果を奏する高吸水性樹脂の吸
水安定性を保持しながら、しかも防炎性を有し、
火災に際して防炎性に富む消火力及び水損防止効
果の両性能を同時に奏するものである。

また、上記において、さらに尿素を添加したも
のでは、高吸水性樹脂の吸水安定性を低下させる
ことなしに高価なリンの使用量を低減させること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】１高吸水性樹脂及び黄リンを除くリンを水に添
加してなる消火薬剤。２高吸水性樹脂は500以上の吸水倍率（吸水後
の重量／吸水前の重量）を有する、特許請求の範
囲第１項記載の消火薬剤。３高吸水性樹脂は水100重量部に対して0.1〜２
重量部添加される、特許請求の範囲第１項記載の
消火薬剤。４黄リンを除くリンは水100重量部に対して0.1
〜１重量部添加される、特許請求の範囲第１項記
載の消火薬剤。５高吸水性樹脂、黄リンを除くリン及び尿素を
水に添加してなる消火薬剤。６高吸水性樹脂は500以上の吸水倍率（吸水後
の重量／吸水前の重量）を有する、特許請求の範
囲第５項記載の消火薬剤。７高吸水性樹脂は水100重量部に対して0.1〜２
重量部添加される、特許請求の範囲第５項記載の
消火薬剤。８黄リンを除くリンは水100重量部に対して0.1
〜１重量部添加される、特許請求の範囲第５項記
載の消火薬剤。