(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0003630444.tif 000005
〔但し、式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は、それぞれ水素原子またはメチル基を表すが、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４のうち少なくとも１個が、メチル基である〕
で示されるアルキルイミダゾリジノン化合物から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする溶接溶断用燃料ガスの加圧容器用溶解剤。
【請求項２】
一般式（Ｉ）のアルキルイミダゾリジノン化合物が、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンまたは１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノンである請求項１記載の溶接溶断用燃料ガスの加圧容器用溶解剤。
【請求項３】
溶接溶断用燃料ガスがアセチレンまたはアセチレンを主材とする混合ガスであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の溶接溶断用燃料ガスの加圧容器用溶解剤。
【請求項４】
アセチレンまたはアセチレンを主材とする混合ガスを、加圧圧縮し、高圧容器内の多孔質無機充填剤に含浸された溶解剤に溶解する溶接溶断用燃料ガスの充填貯蔵方法において、溶解剤として、一般式（Ｉ）
【化２】
0003630444.tif 000006
〔但し、式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は、それぞれ水素原子またはメチル基を表わすが、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４のうち少なくとも１個が、メチル基である〕で示されるアルキルイミダゾリジノン化合物から選ばれた少なくとも１種を使用することを特徴とする溶接溶断用燃料ガスの液化貯留方法。
【請求項５】
一般式（Ｉ）のアルキルイミダゾリジノン化合物が、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンまたは１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノンである請求項４記載の溶接溶断用燃料ガスの充填貯蔵方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加圧容器内において溶接溶断用燃料ガスを安定に溶解する能力を有する溶解剤および充填貯蔵方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、アセチレンを主材とする混合燃料ガスまたはアセチレンを、加圧下で安定に高濃度に溶解することができ、しかも毒性が少なく安全性の高い溶解剤および充填貯蔵方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アセチレンガスは、古くより鋼材など溶接溶断用のガスとして、もっとも適したものとして賞用されてきた。さらに、アセチレンソースであるカルシウムカーバイドの入手が困難となった近年は、コストを下げるためにエチレンガスやＬＰガス等をアセチレンガスに混合させた混合ガスが、溶接溶断用のガスとして使用されている。
【０００３】
しかし、これらアセチレンおよびアセチレンを主材とした溶接溶断用混合ガスは、爆発の危険性がきわめて大きいガスであるため、これらをそのままボンベへ圧縮充填することができない。このため、アセチレンボンベは従来ケイ酸カルシウムやその他の多孔質無機充填剤を詰め、かつアセトンやジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの溶剤を入れたのち、これにアセチレンガスを導入して該溶剤中に吸収溶解せしめて、いわゆる溶解アセチレンボンベの形にして販売使用するのが常であった。
【０００４】
しかしながら、アセチレンガスを溶解させるのに広く用いられるアセトンは、アセチレンを溶解する能力が極めて低く、高濃度に溶解させるのに難点がある。また、溶解速度も小さいため短時間に多くのアセチレンを溶解させることは不可能であり、溶解アセチレン製造工場においては、圧縮機を用いてごく少量ずつ、気体状で長時間かけて高圧容器に充填貯蔵しているのが現状である。
【０００５】
このような方法によって一本の容器にアセチレンを規定量貯蔵させるのに要する時間は、普通８時間を超え、その上、この時の容器内圧力は２５Ｋｇ／ｃｍ２ゲージにも達する。このように容器内が高圧になるのは、アセチレンのアセトンへの溶解速度以上に、圧縮機により強制的にアセチレンを加圧して高圧容器に充填するためにアセチレンがアセトンに完全に溶けこんでいないことと、アセチレン溶解時に発生する溶解熱のために高圧容器内温度が上昇することによるものである。
【０００６】
もとより、このような高圧状態は、アセチレンの不安定性からみて好ましい状態でないことはいうまでもない。このような危険を回避するために、アセトン中にアセチレンが完全に溶解してしまうまで、高圧容器を静置させる必要があり、現に、高圧ガス取締り法によって、アセチレンを容器に貯蔵完了したのち、容器内圧力が１５．５Ｋｇ／ｃｍ２ゲージ（外気温度１５℃）以下になるまで静置させておくべきことが義務づけられている。ところが、この静置する時間だけでも、普通２５時間を要する。
【０００７】
したがって、高圧容器に規定量のアセチレンを充填する工場では、作業員が２４時間、３交代で充填作業をしているのが実状であり、これがしばしば爆発の災害をみる一因となっている。
【０００８】
一方、ＤＭＦはアセトンよりアセチレンの溶解能が大きく充填時間の短縮に寄与することができるが、毒性が高く、人体への有害性が大きいことは知られており、取り扱い上の安全性に問題がある。
【０００９】
これら溶接溶断用燃料ガスの取扱に従事する者に対する、毒性および爆発性などの安全性の面から、毒性が少なく、かつアセチレンを主材とする溶接溶断用ガスおよびアセチレンガスの溶解能が高い溶解剤が求められていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、毒性が低く、かつアセチレンを主材とする溶接溶断用ガスおよびアセチレンガスに対する溶解能が高い溶解剤および溶接溶断用燃料ガスの充填貯蔵方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、毒性が少なく安全性の高い各種溶剤とアセチレンガスの溶解性との関係を鋭意検討した結果、特定化学構造を有する複素環有機化合物からなる極性溶剤が、アセチレンを主材とする溶接溶断用ガスおよびアセチレンガスの溶解能が高いことを見いだし、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明は、  一般式（Ｉ）
【００１３】
【化３】
0003630444.tif 000002
【００１４】
〔但し、式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４は、それぞれ水素原子またはメチル基を表わすが、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４のうち少なくとも１個が、メチル基である〕で示されるアルキルイミダゾリジノン化合物から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする溶接溶断用燃料ガスの加圧容器用溶解剤および前記一般式（１）で示されるアルキルイミダゾリジノン化合物を溶解剤として用いることを特徴とする溶接溶断用燃料ガスの充填貯蔵方法に関するものである。
【００１５】
本発明で溶解剤として用いられるアルキルイミダゾリジノン化合物は、前記一般式（１）で示される含窒素複素環化合物であるが、具体的には、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、および１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノン（ＴＭＩ）等があり、これらは表１に示すように、アセチレンに対して優れた溶解能を有し、さらに表２に示すとおり優れた安全性を示す。
【００１６】
本発明の溶解剤の対象となる溶接溶断用燃料ガスとは、アセチレンまたはアセチレンを主材とする混合ガスである。アセチレンを主材とする混合ガスに用いられるガスは、プロピレン、プロパン、ブタノン等のガスである。
【００１７】
本発明の溶接溶断用燃料ガスの液化貯留方法は、前記一般式（１）で示されるアルキルイミダゾリジノン化合物から選ばれた少なくとも１種からなる溶解剤を含浸させた多孔質無機充填剤を詰めたボンベ中に、液化したアセチレンまたはアセチレンを主材とした溶接溶断用ガスを多量に加圧溶解することを特徴とするものである。
【００１８】
溶解剤を含浸させるための多孔質無機充填剤としては、公知のものを用いることができるが、例えば、ケイ酸カルシウム、等の無機化合物を挙げることができる。
【００１９】
【表１】
0003630444.tif 000003
【００２０】
【表２】
0003630444.tif 000004
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【００２２】
実施例１
無機充填剤として、多孔質のケイ酸カルシウムが充填された高圧ガスボンベに、該ボンベの内容積に対して３５％のＤＭＩを均等にをしみこませた中に、プロパンガス：アセチレンガスの容量比が３０：７０の混合ガスを圧縮機により圧縮して、充填量１５．５Ｋｇ／ｃｍ２（１５℃）に仕込んだ。なお仕込から容器に貯蔵完了したのち、容器内圧力が１５．５Ｋｇ／ｃｍ２ゲージ（外気温度１５℃）以下になるまでに要した時間は従来の溶剤を用いたときより１割程度短縮できた。
【００２３】
この混合ガスは、爆発の危険性なく容易に充填され、従来のアセトンを溶剤として用いた場合と同程度の溶接溶断性を示した。なお、得られたボンベは、貯蔵あるいは運搬に対してまったく安全であった。
【００２４】
実施例２
無機充填剤として、多孔質のケイ酸カルシウムが充填された高圧ガスボンベに、該ボンベの内容積に対して４０％のＴＭＩを均等にしみこませた中に、市販のプロパンガス：アセチレンガスの容量比が２０：８０の混合ガスを圧縮機により圧縮して、充填量１５．５Ｋｇ／ｃｍ２（１５℃）に仕込んだ。なお仕込から容器に貯蔵完了したのち、容器内圧力が１５．５Ｋｇ／ｃｍ２ゲージ（外気温度１５℃）以下になるまでに要した時間は従来の溶剤を用いたときより１割程度短縮できた。
【００２５】
この混合ガスは、爆発の危険性なく容易に充填され、従来のアセトンを溶剤として用いた場合と同程度の溶接溶断性を示した。なお、得られたボンベは、貯蔵あるいは運搬に対してまったく安全であった。
【００２６】
実施例３
無機充填剤として、多孔質のケイ酸カルシウムが充填された高圧ガスボンベに、該ボンベの内容積に対して４０％のＤＭＩ：ＴＭＩの混合溶剤（混合比：５０：５０）を均等にをしみこませた中に、市販のプロパンガス：アセチレンガスの容量比が２０：８０の混合ガスを圧縮機により圧縮して、充填量１５．５Ｋｇ／ｃｍ２（１５℃）に仕込んだ。なお仕込から容器に貯蔵完了したのち、容器内圧力が１５．５Ｋｇ／ｃｍ２ゲージ（外気温度１５℃）以下になるまでに要した時間は従来の溶剤を用いたときより１割程度短縮できた。
【００２７】
この混合ガスは、爆発の危険性なく容易に充填され、従来のアセトンを溶剤として用いた場合と同程度の溶接溶断性を示した。なお、得られたボンベは、貯蔵あるいは運搬に対してまったく安全であった。
【００２８】
【発明の効果】
無機充填剤として、多孔質のケイ酸カルシウムが充填された高圧ガスボンベに本発明の複素環有機化合物からなる極性溶剤を均等にをしみこませることにより、従来より速やかにアセチンガスおよびアセチレンを主材とする溶接溶断用ガスが加圧溶解した取扱が安全かつ容易な溶接溶断用燃料ガスを得ることができる。また、本発明で用いるアルキルイミダゾリジノン化合物は、アセトンに比べ極めて蒸気圧が低く、沸点が高いことから、混合ガス放出時のエントレーメントによる減少が避けられ、補充溶剤分だけコストが安価になるだけでなく、その補充操作を行う手数も省きうるという利点がある。さらに、原子吸光分析用のアセチレンガスの貯蔵用溶剤として用いる場合は、蒸気圧の高いアセトンが放出されることに起因する炎の不安定化を示さない。