(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃剤、発熱剤及び発色剤からなる発炎剤組成物において、可燃剤として硝酸グアニジンを含有し、且つ組成物中に塩素原子を有する物質を含有しないことを特徴とする発炎剤組成物。
【請求項２】
硝酸グアニジンの含有量が５〜３０重量％である、請求項１に記載の発炎剤組成物。
【請求項３】
硝酸グアニジンの平均粒径が２０〜２００μｍである、請求項１又は２に記載の発炎剤組成物。
【請求項４】
可燃剤として、さらに熱硬化性樹脂及びポリエーテルを含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発炎剤組成物。
【請求項５】
発熱剤の含有量が５〜２０重量％である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発炎剤組成物。
【請求項６】
発熱剤が平均粒径２０〜２００μｍのマグネシウム粉である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発炎剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号筒、発炎筒等に使用する発炎剤組成物に関する。特に、組成物中に過塩素酸塩類、塩化ゴム等の塩素原子を含む物質を含有しないことを特徴とし、製造作業及び使用時においてより安全に取り扱うことができると共に、環境面に配慮した発炎剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
発炎筒のように赤色の発色炎を発する組成物においては、酸素供給剤として過塩素酸カリウム、過塩素酸アンモニウム等の過塩素酸塩類を含有すること、又は可燃剤として塩化ゴム等の塩素原子を含む物質を含有することが知られている（特許文献１）。特許文献１においては、組成物は、発色剤として硝酸ストロンチウム等のストロンチウムを含む物質と塩素を含む物質を含有し、これらが燃焼した際に塩化ストロンチウムが生成し赤色炎を発するとされている。
【０００３】
しかしながら、過塩素酸塩類は、一般的に熱、衝撃、摩擦等による感度が高く、それらを酸素供給剤として使用した場合、製造作業及び使用時における安全性の確保が課題となる。
【０００４】
また、過塩素酸塩類は、燃焼時に塩素や塩化水素を発生する。塩素及び塩化水素は、人体や動植物に害を及ぼす物質として、大気汚染防止法において有害物質に指定されている。また、これらが空中や地中の水と反応すると、塩酸、過塩素酸等の酸が生じる。塩酸は、人体に対する影響は勿論、水素イオン濃度に大きく影響を及ぼす物質であり、水質汚濁の原因となる。また、過塩素酸類は、人体への毒性が懸念される物質であり、水道水質基準等の水質管理目標設定項目への適応について検討がなされている。
【０００５】
信号筒、発炎筒等は、緊急時に使用されるため、一度に大量の本数を燃焼させる頻度は少ないと思われるが、消費期限が切れた製品については、一度に大量の製品を焼却処分するため、上記のような人体への影響、環境問題等の課題が発生する。
【０００６】
特許文献２には、特定の粒径を有する発色剤を用いることによって、過塩素酸塩類の配合割合の低減を図る方法が開示されているが、過塩素酸塩類が配合されている限り、上記課題の根本的な解決には至っていない。
【０００７】
そこで本願出願人は、発色剤として硝酸ストロンチウムに加えて炭酸リチウムを使用し、発熱剤として金属粉を使用することにより、過塩素酸塩類を含有しなくても良好な発色及び光度が得られる発炎剤組成物を提案した。しかしながら、上記技術においても、炭酸リチウムの配合割合が多いと、燃焼中断を起こす等、燃焼状態が不安定になり、金属粉の配合割合が多いと、黄色や白色の発光の影響により赤色の発光が薄くなるという不具合が生じる可能性を有していた。また、多量の金属塩及び金属粉を使用しているため、燃焼後の残渣が比較的多くなる等の課題が残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２６５９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、過塩素酸塩類、塩化ゴム等の塩素原子を含む物質を含有せずに、従来の発炎剤組成物と同等の発色及び光度が得られ、製造作業及び使用時における安全性に優れると共に、燃焼残渣が少なく、安定した燃焼状態を維持することが可能な発炎剤組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、環境への貢献という観点から、過塩素酸塩類等の塩素を含む物質を含有しない発炎剤組成物について鋭意検討を重ねた結果、可燃剤として硝酸グアニジンを使用することにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明の要旨は、
（１）可燃剤、発熱剤及び発色剤からなる発炎剤組成物において、可燃剤として硝酸グアニジンを含有し、且つ組成物中に塩素原子を有する物質を含有しないことを特徴とする発炎剤組成物、
（２）硝酸グアニジンの含有量が５〜３０重量％である、（１）に記載の発炎剤組成物、
（３）硝酸グアニジンの平均粒径が２０〜２００μｍである、（１）又は（２）に記載の発炎剤組成物、
（４）可燃剤として、さらに熱硬化性樹脂及びポリエーテルを含有する、（１）乃至（３）のいずれかに記載の発炎剤組成物、
（５）発熱剤の含有量が５〜２０重量％である、（１）乃至（４）のいずれかに記載の発炎剤組成物、
（６）発熱剤が平均粒径２０〜２００μｍのマグネシウム粉である、（１）乃至（５）のいずれかに記載の発炎剤組成物、
に存する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、発炎剤組成物を燃焼させ、赤色の発光を供する際に、発色及び光度を維持しながらも、塩素、塩化水素等の環境に悪影響を与える物質の排出を抑制することが可能となる。加えて、燃焼残渣が少なく、安定した燃焼状態を維持することも可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の方法を詳細に説明する。
本発明は、環境に配慮した発炎剤組成物に関する。
本発明の発炎剤組成物は、可燃剤、発熱剤及び発色剤を配合して得られる。
本発明においては、可燃剤として硝酸グアニジンが使用される。
【００１４】
本発明において、可燃剤として使用される硝酸グアニジンの含有量は、組成物全体に対して５〜３０重量％であることが好ましく、１０〜２０重量％であることが更に好ましい。硝酸グアニジンの平均粒径は、２０〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることが更に好ましい。
【００１５】
本発明においては、硝酸グアニジンの他に、バインダーを兼ねた可燃剤として、周知のものを使用可能である。可燃剤兼バインダーとしては、熱硬化性樹脂及びポリエーテルを使用することが好ましい。熱硬化性樹脂とポリエーテルとを組み合わせて使用することにより、燃焼炎が大きくなり、視認性が向上する。
熱硬化性樹脂及びポリエーテルは、液体であるか又は流動性があり、加熱、乾燥又は硬化剤の添加により硬化するものであれば、いずれも使用可能である。使用し得る熱硬化性樹脂の具体例としては、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。使用し得るポリエーテルの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。
【００１６】
さらに追加の可燃剤兼バインダーとして、木粉、澱粉、植物油、鉱物油、パラフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を使用することができる。
【００１７】
本発明の発炎剤組成物において、必要により用いられる可燃剤兼バインダーの含有量は、組成物全体に対して１０〜３０重量％であることが好ましく、１５〜２５重量％であることが更に好ましい。
【００１８】
本発明において、発熱剤としては、マグネシウム粉、アルミニウム粉等の金属粉のように、火炎温度を上げることにより発光強度を強くする効果を有するものであれば、いずれも使用可能である。発熱剤の含有量は、組成物全体に対して５〜２０重量％であることが好ましく、８〜１５重量％であることが更に好ましい。本発明において、発熱剤としては、平均粒径が２０〜２００μｍ、特に５０〜１００μｍのマグネシウム粉を使用することが好ましい。
【００１９】
本発明において、発色剤としては、硝酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、過酸化ストロンチウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム等を単独で又は２種類以上を混合して使用することができる。硝酸ストロンチウムを用いることが特に好ましい。発色剤は酸素供給剤の役割も果たしているが、追加の酸素供給剤として周知の硝酸カリウム等の硝酸塩類や過酸化物を添加することもできる。
【００２０】
発色剤の含有量は、組成物全体に対して好ましくは４０〜７５重量％、特に好ましくは５０〜６５重量％である。発色剤の平均粒径は、１０〜２００μｍ、特に３０〜１００μｍのものが好ましく使用される。
【００２１】
本発明の発炎剤組成物は、高速ミキサー又はボールミルのような混合機で、硝酸グアニジン、発熱剤及び発色剤を攪拌、混合することにより得られる。可燃剤兼バインダーを含有する場合、ニーダーのような混練機で、上記混合物及び常温液状の又は加熱溶融状態の可燃剤兼バインダーを混合することにより得られる。得られた発炎剤組成物を所定の紙筒に充填し、周知の方法により発炎筒を製造する。
【実施例】
【００２２】
本発明を、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみによって限定されるものではない。以下の実施例において、％は重量％を示す。
【００２３】
（実施例１）
可燃剤である硝酸グアニジン（平均粒径：５０μｍ）１５％、発熱剤であるマグネシウム粉（平均粒径：７０μｍ）８％、発色剤である硝酸ストロンチウム５７％をボールミルで混合し、これを、可燃剤兼バインダーであるポリエチレン（軟化点：１２４℃）２０％を１６０℃に加温したニーダーで溶融したものに添加、混練して流動状の発炎剤組成物を得た。得られた発炎剤組成物８０ｇを内径２０ｍｍの紙筒に充填し、自然放冷により硬化させて発炎筒を作製した。
【００２４】
（実施例２）
可燃剤である硝酸グアニジン（平均粒径：５０μｍ）１８％、発熱剤であるマグネシウム粉（平均粒径：７０μｍ）１０％、発色剤である硝酸ストロンチウム５５％をボールミルで混合し、これを、可燃剤兼バインダーであるエポキシ樹脂１０％及びポリプロピレングリコール７％に添加し、さらにエポキシ樹脂に対して外割で１％の脂肪族ポリアミンを添加し、ニーダーで混練して流動状の発炎剤組成物を得た。得られた発炎剤組成物８０ｇを内径２０ｍｍの紙筒に充填し、室温で静置することにより硬化させて発炎筒を作製した。
【００２５】
（比較例１）
発熱剤であるマグネシウム粉（平均粒径：７０μｍ）１０％、発色剤である硝酸ストロンチウム６４％及び炭酸リチウム６％をボールミルで混合し、これを、可燃剤兼バインダーであるパラフィンワックス（軟化点：１０１℃）１２％及びポリエチレン（軟化点：１２４℃）８％を１６０℃に加温したニーダーで溶融したものに添加、混練して流動状の発炎剤組成物を得た。得られた発炎剤組成物８０ｇを内径２０ｍｍの紙筒に充填し、自然放冷により硬化させて発炎筒を作製した。
【００２６】
（比較例２）
発熱剤であるマグネシウム粉（平均粒径：７０μｍ）２５％、発色剤である硝酸ストロンチウム５５％及び炭酸リチウム３％をボールミルで混合し、これを、可燃剤兼バインダーであるエポキシ樹脂１０％及びポリプロピレングリコール７％に添加し、さらにエポキシ樹脂に対して外割で１％の脂肪族ポリアミンを添加し、ニーダーで混練して流動状の発炎剤組成物を得た。得られた発炎剤組成物８０ｇを内径２０ｍｍの紙筒に充填し、室温で静置することにより硬化させて発炎筒を作製した。
【００２７】
実施例１及び２並びに比較例１及び２の組成と、これらの発炎剤組成物及び発炎筒についてＪＩＳ−Ｄ５７１１「自動車用緊急保安炎筒」に規定されている方法により試験した結果とを表１に示す。
【００２８】
【表１】
0005711651.tif 000002
【００２９】
表１の結果から明らかなように、可燃剤として硝酸グアニジンを使用している実施例１及び２の発炎剤組成物は、ＪＩＳ規格を満足する性能を有しており、且つ、燃焼残渣が少なく、燃焼中断を起こすことがなかった。これに対し、可燃剤として硝酸グアニジンを未使用の比較例１の組成物は、燃焼残渣が比較的多く、燃焼中断を起こし、燃焼状態が不安定であった。また、発熱剤の量が多く、可燃剤として硝酸グアニジンを未使用の比較例２の組成物は、燃焼残渣が比較的多く、燃焼中断を起こし、光度は高いが、マグネシウム粉の燃焼色が強く、赤色発色が薄くなる傾向があった。