(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とし、少なくとも２００℃の沸点を有する媒体液を、含有しており、前記アルキレングリコールアルキルエーテル類が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする発煙剤。
【請求項２】
前記媒体液の粘度を、２〜２５ｍＰａ・ｓとすることを特徴とする請求項１に記載の発煙剤。
【請求項３】
アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とし少なくとも２００℃の沸点を有する媒体液と、着色剤とを含有しており、前記アルキレングリコールアルキルエーテル類が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする発煙組成物。
【請求項４】
前記着色剤が、フタロシアニン系染料、アゾ系染料、縮合アゾ系染料、溶性アゾ系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、インジゴ−チオインジゴ系染料、ペリレン系染料、ペリノン系染料、イソインドリノン系染料、アゾメチン系染料、アゾメチンアゾ系染料、及びアントラキノン系染料から選ばれる少なくとも一種の有機染料であることを特徴とする請求項３に記載の発煙組成物。
【請求項５】
請求項１若しくは２に記載の発煙剤、及び／又は請求項３若しくは４に記載の発煙組成物を、空中飛翔体から放出することを特徴とする発煙方法。
【請求項６】
前記空中飛翔体が、開口部を有する排気筒と前記開口部に沿って及び／又は前記排気筒内に配置された供給ノズルとを有する発煙装置を備えており、
３００〜６００℃に加熱した前記排気筒内及び／又は前記開口部に、前記発煙剤及び／又は前記発煙組成物を、前記供給ノズルから滴下及び／又は噴霧することを特徴とする請求項５に記載の発煙方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を含有する発煙剤、アルキレングリコールアルキルエーテル類と着色剤とを含有する発煙組成物、及びこれらを用いた発煙方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空ショーなどのイベントにおいて、ジェット機のような飛行機に搭載された発煙装置から白色煙又は着色煙を発生させながら、飛行機が曲技飛行を行うことにより、飛行跡を美的に展示する演出が行われている。この場合、白色煙又は着色煙によって、空中に五輪のマークのような図形や宣伝用文字のような文字等が描かれる。このような白色煙又は着色煙を発生させる方法として、例えば、飛行機の高熱排気中へ発煙装置から発煙剤を噴霧する方法が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
発煙剤は、着色剤を発煙用基油である媒体液に分散乃至溶解混合することによって調製される。この着色剤として、従来から、塩基性染料や油溶性染料が使用されている。この着色剤の具体例として、例えば、特許文献２に、パラジメチルアミノアゾベンゼンやフェニルアゾ−２−ナフトールのようなカラーインデックスに掲載されている種々の油溶性アゾ染料が開示されており、特許文献３に、アントラキノン系のＣ．Ｉ．ソルベントレッド１１１やＣ．Ｉ．ソルベントブルー１１等の油溶性染料が開示されている。また、特許文献４に、ナフテン系またはパラフィン系の鉱油に対する溶解性を改良し、保存安定性の良好な特定の置換基を有するアゾ染料及びアントラキノン染料が開示されている。
【０００４】
また媒体液として、スピンドル油に例示されるナフテン系・パラフィン系精製鉱油や（例えば特許文献２）、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、及びシクロオクタンに例示される脂肪族炭化水素、並びにトルエン、及びキシレンに例示される芳香族炭化水素のような石油系有機溶剤が用いられている（例えば特許文献４）。このような鉱油や石油系有機溶剤は、４００〜６００℃で白煙化して嵩高い白色煙となる。これに上記のような着色剤が分散乃至溶解混合されていることにより、白色煙が着色剤によって着色され、着色煙が形成される。鉱油や石油系有機溶剤は、上記の着色剤の分散性・溶解性に優れ、入手容易で製造し易く、発色性に優れている。
【０００５】
一方、鉱油や石油系有機溶剤は、高い揮発性を有するため大気汚染の原因となり得るような環境負荷が高い化学物質であり、また強い特有の臭気を発するため発煙剤の取扱者の健康に悪影響を及ぼし得るとの観点から、これらを発煙剤の媒体液として用いることが、忌避されつつある。そのため、製造し易く、鮮明な白色煙や着色煙を発生させることができ、かつ人体に対して安全で、環境負荷が低い発煙剤が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−３７０９８号公報
【特許文献２】特公昭３９−２００９９号公報
【特許文献３】特公昭４１−１２７５９号公報
【特許文献４】特開平０５−２２１７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、鮮明な色彩の白色煙や着色煙を発生させることができるとともに、人体に対する安全性が高く、かつ環境負荷が低い発煙剤、発煙組成物、及び発煙方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するためになされた本発明の発煙剤は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とし、少なくとも２００℃の沸点を有する媒体液を、含有しており、前記アルキレングリコールアルキルエーテル類が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも一つであるものである。
【０００９】
発煙剤は、前記アルキレングリコールアルキルエーテル類が、下記化学式（１）
【化１】
0006762564.tif 000002
（化学式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ５は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立して水素原子又はメチル基であり、ｍは０〜１の数であり、ｎは２〜５の正数である）で表されるものであることが好ましい。
【００１０】
発煙剤は、前記媒体液の粘度を、２〜２５ｍＰａ・ｓとしていてもよい。
【００１１】
本発明の発煙組成物は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とし少なくとも２００℃の沸点を有する媒体液と、着色剤とを含有しており、前記アルキレングリコールアルキルエーテル類が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも一つであるものである。この発煙組成物によれば、着色煙を得ることができる。
【００１２】
発煙組成物は、前記着色剤が、フタロシアニン系染料、アゾ系染料、縮合アゾ系染料、溶性アゾ系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、インジゴ−チオインジゴ系染料、ペリレン系染料、ペリノン系染料、イソインドリノン系染料、アゾメチン系染料、アゾメチンアゾ系染料、及びアントラキノン系染料から選ばれる少なくとも一種の有機染料であることが好ましい。
【００１３】
本発明の発煙方法は、上記いずれかの発煙剤及び／又は発煙組成物を、空中飛翔体から放出するというものである。
【００１４】
発煙方法は、前記空中飛翔体が、開口部を有する排気筒と前記開口部に沿って及び／又は前記排気筒内に配置された供給ノズルとを有する発煙装置を備えており、３００〜６００℃に加熱した前記排気筒内及び／又は前記開口部に、前記発煙剤及び／又は前記発煙組成物を、前記供給ノズルから滴下及び／又は噴霧するものであることが好ましい。発煙装置に、３００〜６００℃の排気ガスを排出しながら動作するエンジンのような内燃機関が含まれていてもよい。この場合、排気ガスを排出する排出口の直後に供給ノズルを配置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の発煙剤は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とする媒体液を含有しているので、人体に対する安全性が高く、環境負荷が低いものである。しかも、この発煙剤によって生じ、航空機の発煙装置から空中に発せられた白色煙は、肉眼で明確に認識し得るほど鮮明な色調を有する。
【００１６】
本発明の発煙組成物は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分とする媒体液が、有機染料の着色剤の溶解性にも、有機顔料や無機顔料の着色剤の分散性にも優れているので、発煙装置から発せられる着色煙を、均一にかつ濃く着色することができる。このように、この発煙組成物によれば、着色剤として各種染料や顔料を用いることができ、多種の色調を調製して高い視認性を有する着色煙を得ることができる。
【００１７】
発煙組成物は、製造するのに、加熱溶融や分散処理のような複雑で煩雑な工程を要することなく、簡便にかつ速やかに着色剤を媒体液に溶解や分散して製造することができる。さらに発煙組成物は、着色剤の凝集や沈降を生じないという保存安定性に優れているので、長期の保存を経ても、所期の色調を有する濃色の着色煙を発生させることができる。
【００１８】
本発明の発煙方法によれば、空中飛翔体から上記の発煙剤及び／又は発煙組成物を放出するものであるので、長時間残存する煙を得ることができる。それによって空中に線、図形、及び／又は文字を模った飛行跡を残して美的な演出をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の発煙方法を実施するのに用いられる発煙装置を示す模式一部断面図である。
【図２】本発明の発煙方法を実施するのに用いられる別な発煙装置を示す模式一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【００２１】
（発煙剤）
本発明の発煙剤は、少なくとも２００℃の沸点を有する媒体液が、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分として含んでいるものである。
【００２２】
媒体液の沸点を２００℃以上とするため、媒体液に含まれるアルキレングリコールアルキルエーテル類の沸点は、２００℃以上であることが好ましい。２００℃以上の沸点を有する媒体液は、３００〜６００℃に保たれた排気筒１１内で（図１参照）、一瞬にして気化消失することも、液体のまま残存することもなく蒸発して気化し、大気中に放出されることにより急激に冷却されて、微細なミスト（液滴）を生成する。それによって生じた煙は、微細であるので均一に大気中へ拡散でき、太陽光をあらゆる方向に乱反射するので、鮮明で嵩高く、高い視認性を有する。しかも、この煙は、少なくとも１分間消失することなく大気中に残存するという高い持続性を有する。そのため、この媒体液を用いた発煙剤は、例えば複数機の航空機により時間差で複雑な模様を展示できる。
【００２３】
一方、アルキレングリコールアルキルエーテル類の沸点が２００℃未満であると、発煙剤は、微細なミストを形成し難く、大気中への拡散性が劣化し発煙性に乏しくなる上、濃色の煙が得られない。なお沸点は、１気圧における値である。
【００２４】
媒体液は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を主成分として含有していればよく、その含有率が６０〜１００質量％であることが好ましく、７０〜１００質量％であることがより好ましい。媒体液中、アルキレングリコールアルキルエーテル類の含有率が高いほど、均質なミストを生じるので、鮮明な色調で持続性に優れた煙を得ることができる。
【００２５】
媒体液に含まれるアルキレングリコールアルキルエーテル類は、下記化学式（１）
【化２】
0006762564.tif 000003
（化学式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ５は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立して水素原子又はメチル基であり、ｍは０〜１の数であり、ｎは２〜５、好ましくは３〜５、より好ましくは３〜４の正数である）
で表される。Ｒ１及びＲ５の炭素数１〜５のアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であってよく、具体的に例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎｅｏ−ペンチル基等が挙げられる。
【００２６】
このようなアルキレングリコールアルキルエーテル類として、具体的に、表１に示すものが挙げられる。表１中、Ｒ１〜Ｒ５、ｍ、及びｎは、化学式（１）に示す置換基及び値である。なお、プロピレングリコールアルキルエーテルは、異性体を含む場合がある。
【００２７】
【表１】
0006762564.tif 000004
【００２８】
表１中のポリアルキレングリコールアルキルエーテル類は、２１０〜３５０℃の沸点を有するものが好ましく、２１０〜３３０℃の沸点を有するものがより好ましい。このようなポリアルキレングリコールアルキルエーテル類として、トリアルキレングリコールアルキルエーテル、及びテトラアルキレングリコールアルキルエーテル類が挙げられ、より具体的に、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、及びポリエチレングリコールメチルエーテルが挙げられる。
【００２９】
これらのアルキレングリコールアルキルエーテル類は、１種のみ用いても、２種以上を用いてもよい。アルキレングリコールアルキルエーテル類は、ｎ−デカンのような従来の媒体液に比較して、蒸気圧が低く低揮発性であり（トリエチレングリコールモノブチルエーテルの蒸気圧：＜０．００１ｋＰａ／２０℃、ｎ−デカンの蒸気圧：０．７ｋＰａ／２０℃）、また低臭気であるので、低環境負荷であり、取扱者の健康に悪影響を与えない。
【００３０】
上記のアルキレングリコールアルキルエーテル類として、例えば、東京化成工業社製、三協化成社製、キシダ化学社製、和光純薬工業社製、日本乳化剤社製、ＫＨネオケム社製及び東邦化学工業社製のものを、好適に用いることができる。アルキレングリコールアルキルエーテル類は、複数の製造者により提供されているので、入手し易く、大量生産に適している。このように本発明の発煙剤は、アルキレングリコールアルキルエーテル類を媒体液として含有しているので、環境や人体に安全で、かつ製造し易いものである。
【００３１】
また媒体液の粘度は、２〜２５ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜１０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。そのため、媒体液の主成分であるアルキレングリコールアルキルエーテル類の粘度も上記の範囲であることが好ましい。粘度がこの範囲であると、媒体液と着色剤とを混合した場合であっても、流動性に富む低粘度の発煙剤を得ることができる。その結果、発煙剤が供給ノズル１４（図１参照）に詰まることを防止できるので、スムーズに煙を得ることができる。なお粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３（２０１１）に準拠し、粘度計を用いて測定した２０℃における値である。
【００３２】
このような粘度を有するアルキレングリコールアルキルエーテル類として、具体的に表２に示すものが挙げられる。
【００３３】
【表２】
0006762564.tif 000005
【００３４】
表２のアルキレングリコールアルキルエーテル類中、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、及びテトラエチレングリコールジメチルエーテルが好ましい。
【００３５】
（発煙組成物）
本発明の発煙組成物は、上記の発煙剤と着色剤とを含んでいるものである。発煙組成物は、着色剤によって発煙剤が着色されているので、発煙装置から大気中へ発せられることによって、実用的な隠蔽力を有する着色煙を生じる。均質に着色された着色煙を得るのに、この着色剤は、媒体液に良好な溶解性、及び／又は相溶性を示す染料、又は良好な分散性を示す顔料であることが好ましい。それによって、着色剤の含有量が少量で足りるとともに、着色剤が媒体液のミスト化を妨げず、着色煙を大気中に速やかにかつ効果的に拡散させることができる。また、着色剤の凝集や沈降を生じず、長期保存中に変質しない長期保存性に優れた発煙組成物を得ることができる。溶解性や分散性に乏しい着色剤は、媒体液中に均一に分散されないので、着色煙が、過少であったり、不均一に着色されたり、所望の色調や色彩を有する着色煙を得ることが困難になったりしてしまう。
【００３６】
着色剤は、複数色が組み合わされて調製されていてもよい。それによって、着色煙の色相を所望の色彩・色調を有するフルカラーに調整できる。特に、黄色着色剤、青色着色剤、赤色着色剤、及び黒色着色剤のような原色の着色剤を組み合わせると、各色相の減法混色によって多様の色彩・色調を呈する着色煙を得ることができる。
【００３７】
着色剤として有機染料を用いることができる。有機染料として、フタロシアニン系染料、アゾ系染料、縮合アゾ系染料、溶性アゾ系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、インジゴ−チオインジゴ系染料、ペリレン系染料、ペリノン系染料、イソインドリノン系染料、アゾメチン系染料、アゾメチンアゾ系染料、及びアントラキノン系染料などの染料が挙げられる。特に、昇華性染料、及び／又は分散性染料を好適に用いることができる。
【００３８】
黄色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー３、４、５、７、９、１３、２３、２４、３０、３３、３４、４２、４４、４９、５０、５１、５４、５６、５８、６０、６３、６４、６６、６８、７１、７４、７６、７９、８２、８３、８５、８６、８８、９０、９１、９３、９８、９９、１００、１０４、１０８、１１４、１１６、１１８、１１９、１２２、１２４、１２６、１３５、１４０、１４１、１４９、１６０、１６２、１６３、１６４、１６５、１７９、１８０、１８２、１８３、１８４、１８６、１９２、１９８、１９９、２０２、２０４、２１０、２１１、２１５、２１６、２１８、２２４、２２７、２３１、２３２等が挙げられる。
【００３９】
オレンジ色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ１、３、５、７、１１、１３、１７、２０、２１、２５、２９、３０、３１、３２、３３、３７、３８、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６１、６６、７１、７３、７６、７８、８０、８９、９０、９１、９３、９６、９７、１１９、１２７、１３０、１３９、１４２等が挙げられる。
【００４０】
赤色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド１、４、５、７、９、１１、１２、１３、１５、１７、２７、４３、４４、５０、５２、５３、５４、５５、５６、５８、５９、６０、６５、７２、７３、７４、７５、７６、７８、８１、８２、８６、８８、９０、９１、９２、９３、９６、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１１０、１１１、１１３、１１７、１１８、１２１、１２２、１２６、１２７、１２８、１３１、１３２、１３４、１３５、１３７、１４３、１４５、１４６、１５１、１５２、１５３、１５４、１５７、１５９、１６４、１６７、１６９、１７７、１７９、１８１、１８３、１８４、１８５、１８８、１８９、１９０、１９１、１９２、２００、２０１、２０２、２０３、２０５、２０６、２０７、２１０、２２１、２２４、２２５、２２７、２２９、２３９、２４０、２５７、２５８、２７７、２７８、２７９、２８１、２８８、２９８、３０２、３０３、３１０、３１１、３１２、３２０、３２４、３２８等が挙げられる。
【００４１】
紫色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット１、４、８、２３、２６、２７、２８、３１、３３、３５、３６、３８、４０、４３、４６、４８、５０、５１、５２、５６、５７、５９、６１、６３、６９、７７等が挙げられる。
【００４２】
緑色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースグリーン９等が挙げられる。
【００４３】
茶色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースブラウン１、２、４、９、１３、１９等が挙げられる。
【００４４】
青色の分散性染料として、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー３、７、９、１４、１６、１９、２０、２６、２７、３５、４３、４４、５４、５５、５６、５８、６０、６２、６４、７１、７２、７３、７５、７９、８１、８２、８３、８７、９１、９３、９４、９５、９６、１０２、１０６、１０８、１１２、１１３、１１５、１１８、１２０、１２２、１２５、１２８、１３０、１３９、１４１、１４２、１４３、１４６、１４８、１４９、１５３、１５４、１５８、１６５、１６７、１７１、１７３、１７４、１７６、１８１、１８３、１８５、１８６、１８７、１８９、１９７、１９８、２００、２０１、２０５、２０７、２１１、２１４、２２４、２２５、２５７、２５９、２６７、２６８、２７０、２８４、２８５、２８７、２８８、２９１、２９３、２９５、２９７、３０１、３１５、３３０、３３３、及び３５９等が挙げられる。
【００４５】
その他の好適な染料として、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６、３３、５６等、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、１１、２４、２７等、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５、１１、３５、３６、５９、６３、１０５、１１１等、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３等、及びＣ．Ｉ．ソルベントバイオレット１１、１３、１４、２６、３１、３６、３７、３８、４５、４７、４８、５１、５９、６０等が挙げられる。
【００４６】
中でも好ましい染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー３３、５４、１６０、１６３、１６４、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット２８、
Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１４、３５９、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５、１１、３５、３６、５９、６３、及びＣ．Ｉ．ソルベントバイオレット１３等が挙げられる。
【００４７】
この場合、媒体液に有機染料を直接加えて混合撹拌し、有機染料を溶解することにより、発煙組成物を調製することができる。有機染料の含有量は、発煙組成物全質量に対し、１０〜４０質量％であることが好ましく、２０〜３０質量％であることがより好ましい。発煙組成物の別な調製方法として、媒体液に１０〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％の高濃度の有機染料を溶解させた濃厚液状組成物を調製する工程と、有機染料が所望の濃度となるように、この濃厚液状組成物を媒体液で希釈する工程とを有するものが挙げられる。
【００４８】
また着色剤として、顔料を用いてもよい。顔料として、フタロシアニン系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、溶性アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ−チオインジゴ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料、アゾメチンアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、及びレーキ系顔料のような有機顔料や、酸化チタン系顔料、酸化鉄系顔料、複合酸化物系顔料、及びカーボンブラック系顔料のような無機顔料が挙げられる。
【００４９】
この場合、顔料を分散させた顔料分散液と、媒体液とを、分散混合機に投入して混合撹拌することにより、発煙組成物を調製することができる。分散混合機として、サンドミル、ボールミル、ホモミキサー、ビーズミル、及び高速ディスパー等を挙げることができる。顔料の含有量は、発煙組成物全量に対し、１０〜４０質量％であることが好ましく、２０〜３０質量％であることがより好ましい。
【００５０】
なお必要に応じて、発煙組成物に添加剤を加えてもよい。添加剤は、媒体液に溶解や分散させた着色剤を安定させるものであることが好ましい。添加剤として、界面活性剤や分散剤が挙げられる。界面活性剤の例としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、及びステアリン酸カリウムが挙げられる。分散剤の例としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、及びエチルセルロースが挙げられる。
【００５１】
（発煙方法）
本発明の発煙方法の一例を、図１を参照しつつ説明する。同図は、試験発煙装置１０の模式一部断面図である。試験発煙装置１０を用いることにより、試験的にかつ簡易に発煙剤１８及び発煙組成物を用いた発煙方法を実施することができる。試験発煙装置１０は、閉塞した一端と開口部１１ａである他端とを有する排気筒１１と、排気筒１１を取り巻いて排気筒１１を昇温させる加熱器１２と、排気筒１１の内空に挿し込まれた熱電対１３と、発煙剤１８を排気筒１１の内空に滴下及び／又は噴霧する供給ノズル１４と、圧縮空気を噴出するブロー管１７とを有している。排気筒１１の内径は、約２５ｍｍである。
【００５２】
加熱器１２は電源１２ａに、熱電対１３は温度計１３ａに、供給ノズル１４は送液管１５を介して発煙剤タンク１６内に固定されたポンプ１６ａに、ブロー管１７はエアコンプレッサ１７ａに、夫々繋がっている。送液管１５の途中に、発煙剤１８の送液量を調節する電磁バルブ１５ａが設けられている。ポンプ１６ａの回転数と電磁バルブ１５ａの開度とによって、発煙剤１８の送液圧及び送液量が調節される。
【００５３】
まず、電源１２ａを動作させて加熱器１２を昇温させ、排気筒１１内の温度を３００〜６００℃、好ましくは４００〜５００℃に保つ。またエアコンプレッサ１７ａを動作させて圧縮空気を生成し、ブロー管１７から圧縮空気を排気筒１１内に、３〜１０ｍ／秒の流速、好ましくは４〜６ｍ／秒の流速で送り込む。次いで、発煙剤１８が所定の送液圧及び送液量となるように、ポンプ１６ａを動作させ、電磁バルブ１５ａを制御するスイッチ（不図示）で電磁バルブ１５ａを開く。発煙剤タンク１６内の発煙剤１８を、送液管１５を通して供給ノズル１４に送り、排気筒１１内に滴下及び／又は噴霧する。このとき、発煙剤１８の流速を、１．０〜３．０ｍＬ／秒とすることが好ましく、１．５〜２．５ｍＬ／秒とすることがより好ましい。それにより発煙剤１８が、急激に加熱されて蒸発し、開口部１１ａから大気中に放出される。その結果急激に冷却されて、ミスト状の煙１９が生成する。発煙剤１８に含有される媒体液の沸点が２００℃以上であり、かつ温度及び空気の流速がこの範囲にあることにより、嵩高く、持続性に優れ、帯状に長く伸びた煙１９を得ることができる。発煙剤１８中の媒体液の沸点、排気筒１１内の温度、及び空気の流速がこの範囲外であると、発煙剤１８が排気筒１１内で燃焼してしまったり、煙１９が拡散されずに開口部１１ａから生じても速やかに消失してしまったりする。
【００５４】
図２に本発明の発煙方法の別な実施形態を示す。同図は、内燃機関であるジェットエンジン２２を有する発煙装置２０を示す模式部分断面図である。ジェットエンジン２２は、飛行機のような空中飛翔体の推進力を発生するものであり、空気を取り入れる吸気口２７と、この空気と燃料との混合気を燃焼させるエンジン本体２２ａと、エンジン本体２２ａに繋がっており燃焼によって生じる排気ガスを大気中へ排出する排気筒２１とを有している。排気筒２１の一端は、開口部２１ａである。飛行機（不図示）は、ジェットエンジン２２の推進力により、高温の排気ガスを高速で排出しながら飛行する。排気ガスは、図２中の白抜き矢印に示すように流れ、開口部２１ａから大気中へ排出される。
【００５５】
ジェットエンジン２２の排気筒２１外で、開口部２１ａに沿いつつそれの中央部に向かい、供給ノズル２４が、それの先端を突き出すように配置されている。供給ノズル２４の基端は、送液管２５を介して、発煙剤タンク２６に固定されたポンプ２６ａに繋がっている。送液管２５の途中に電磁バルブ２５ａが設けられている。発煙剤タンク２６に、発煙剤２８が充填されている。ポンプ２６ａの回転数と電磁バルブ２５ａの開度とによって、発煙剤２８の供給ノズル２４への送液圧及び送液量が調節される。
【００５６】
排気ガスが排出されているとき、ポンプ２６ａを動作させて、電磁バルブ２５ａを制御するスイッチ（不図示）を「開」とし、電磁バルブ２５ａを開いて発煙剤タンク２６内の発煙剤２８を、供給ノズル２４に送液する。それによって供給ノズル２４の先端の開口から、開口部２１ａの中央部に発煙剤２８を滴下及び／又は噴霧し、５００〜６００℃に保たれた排気ガスに接触させる。その結果、発煙剤２８を気化及び／又は燃焼させて大気中に排出し、煙２９を発生させる。気化及び／又は燃焼した発煙剤２８は、大気中で急激に冷却されて微細なミスト（液滴）を形成するので、煙２９は開口部２１ａから大気中に拡散して太陽光等を乱反射し、鮮明な白色又は含有する着色剤の色を呈する。
【００５７】
なお図２において、供給ノズル２４が排気筒２１外に配置されている例を示したが、供給ノズル２４は、排気筒２１内に突き出すように配置されていてもよく、開口部２１ａ内又は開口部２１ａの近傍に配置されていてもよい。
【００５８】
空中飛翔体として、ジェット機やプロペラ機のような飛行機の他、ヘリコプター、グライダー、ドローン、気球、及び飛行船が挙げられる。空中飛翔体は、有人機であっても、無人機であってもよい。空中飛翔体に発煙装置を搭載し、発煙剤１８や発煙組成物を放出することにより、高い持続性と鮮明な色彩・色調とを有する煙で、空中に線や図形や文字を描くことができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（日本乳化剤社製、商品名：ブチルトリグリコール  ＢＴＧ  沸点２７２℃、粘度８．４ｍＰａ・ｓ）の１００質量部を媒体液として用い、実施例１の発煙剤とした。
【００６１】
（発煙試験）
図１に示す試験発煙装置１０を準備した。まず加熱器１２を動作させて、排気筒１１内を５００℃に保ち、発煙剤タンク１６に発煙剤１８を充填した。次いで、ブロー管１７から３ｍ／秒の流速で圧縮空気を排気筒１１内に噴出させながら、供給ノズル１４から実施例１の発煙剤１８を１．５ｍＬ／秒の流速で排気筒１１内に噴霧し、開口部１１ａから煙１９を発生させた。この煙１９について、下記の項目を評価した。
【００６２】
（色相）
煙１９を目視で観察し、色相を判定した。
【００６３】
（持続性）
煙１９を目視で観察しながら時間を測定し、持続性を次の３段階で判定した。なお「持続性を有する」とは、６０秒を超えて煙１９が残存し、目視されたことを意味する。
○：発煙停止後６０秒を超えて煙１９が目視された
△：発煙停止後３０秒〜６０秒の間、煙１９が目視された
×：発煙停止後３０秒以内に煙１９が消失した、又は煙１９が目視されなかった
【００６４】
（隠蔽性）
白色紙に１００ポイントの大きさに黒色で文字を印刷した。この白色紙を、供給ノズル１４からそれの延長方向に５０ｃｍ離れ、かつ開口部１１ａの中心から５０ｃｍずらした位置に置いた。この白色紙に印刷された文字を、煙１９を介して目視にて確認し、見え方の程度を３段階で判定した。
○：文字が隠蔽され視認できなかった
△：文字の輪郭のみが視認できたものの何の文字か判読できなかった
×：文字が明瞭に判読できた
【００６５】
発煙試験の結果を表３に示した。実施例１の発煙剤は、濃厚な白色を呈する煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００６６】
（実施例２）
テトラエチレングリコールジメチルエーテル（東邦化学工業社製、商品名：ハイソルブ  ＭＴＥＭ  沸点２７５℃、粘度３．９ｍＰａ・ｓ）の１００質量部を媒体液として用い、実施例２の発煙剤とした。実施例２の発煙剤について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例１の発煙剤は、濃厚な白色を呈する煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００６７】
（実施例３）
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（東邦化学工業社製、商品名：ハイモール  ＰＭ  質量平均分子量２２０  沸点２９０〜３１０℃、粘度１２．９ｍＰａ・ｓ）の１００質量部を媒体液として用い、実施例３の発煙剤とした。実施例３の発煙剤について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例３の発煙剤は、濃厚な白色を呈する煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００６８】
（実施例４）
実施例１で用いたトリエチレングリコールモノブチルエーテルの８０質量部に、着色剤としてアントラキノン赤色分散染料（C.I. Disperse Red 60）の２０質量部を加え、撹拌機にて室温で１時間撹拌して、有機染料をトリエチレングリコールモノブチルエーテルに完全にかつ均一に溶解させた。それにより、実施例４の発煙組成物を得た。実施例４の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例４の発煙組成物は、濃厚な赤色を呈する煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００６９】
（実施例５〜９）
実施例４で用いたトリエチレングリコールモノブチルエーテルの８０質量部又はこれに代えて表３に示した媒体液を用いたこと、及び実施例４で用いたアントラキノン赤色分散染料、又はこれに代えて、表３に示したように、キノリン黄色分散染料（C.I. Disperse Yellow 54）若しくはアントラキノン青色油溶性染料（C.I. Solvent Blue 35）を用いたこと以外は、実施例４と同様にして実施例５〜９の発煙組成物を得た。実施例５〜９の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例５〜９の発煙組成物は、濃厚な着色煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００７０】
（実施例１０）
実施例１で用いたトリエチレングリコールモノブチルエーテルの８０質量部に、着色剤として、ピロロピロール赤色顔料（C.I. Pigment Red 254）の２０質量部を加え、ビーズミルにて室温で１時間分散撹拌して、顔料をトリエチレングリコールモノブチルエーテルに完全にかつ均一に分散させた。それにより、実施例１０の発煙組成物を得た。実施例１０の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例１０の発煙組成物は、濃厚な赤色を呈する煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００７１】
（実施例１１〜１３）
実施例１０で用いたトリエチレングリコールモノブチルエーテルの８０質量部又はこれに代えて、表３に示した媒体液を用いたこと、及び実施例１０で用いたピロロピロール赤色顔料、又はこれに代えて、表３に示したように、インジゴブルー顔料（C.I. Pigment Blue 66）を用いたこと以外は、実施例１０と同様にして実施例１１〜１３の発煙組成物を得た。実施例１１〜１３の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例１１〜１３の発煙組成物は、濃厚な着色煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００７２】
（実施例１４〜１６）
実施例４で用いたアントラキノン赤色分散染料に代えて、表３に示したように、ニトロフェニルスルホンアミド黄色分散染料（C.I. Disperse Yellow 33）、黄色分散染料（C.I. Disperse Yellow 164）、又はアントラキノン青色分散染料（C.I. Disperse Blue 359）を夫々用いたこと以外は、実施例４と同様にして実施例１４〜１６の発煙組成物を得た。実施例１４及び１５の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例１４及び１５の発煙組成物は、濃厚な着色煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００７３】
（実施例１７）
実施例１０で用いたピロロピロール赤色顔料に代えて、表３に示したように、トリフェニルメタン青色顔料（C.I. Pigment Blue 14）を用いたこと以外は、実施例１０と同様にして実施例１７の発煙組成物を得た。実施例１７の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表３に示した。実施例１７の発煙組成物は、濃厚な青色煙を発し、この煙は十分な持続性と隠蔽力とを有していた。
【００７４】
【表３】
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【００７５】
（比較例１）
プロピレングリコールモノメチルエーテル（沸点１２０℃、粘度２．０ｍＰａ・ｓ）を媒体液として用い、比較例１の発煙剤とした。比較例１の発煙剤について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表４に示した。比較例１の発煙剤は、無色に近い非常に薄い白色を呈する煙を生じた。
【００７６】
（比較例２）
媒体液としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いたこと以外は、実施例４と同様にして、比較例２の発煙組成物を得た。比較例２の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表４に示した。比較例２の発煙組成物は、白色煙を殆ど含まない透明で薄い赤色を呈する蒸気を生じた。
【００７７】
（比較例３）
媒体液としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いたこと以外は、実施例５と同様にして、比較例３の発煙組成物を得た。比較例３の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表４に示した。比較例３の発煙組成物は、白色煙を殆ど含まない透明で薄い黄色を呈する蒸気を生じた。
【００７８】
（比較例４）
媒体液としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いたこと以外は、実施例１３と同様にして、比較例４の発煙組成物を得た。比較例４の発煙組成物について、実施例１と同様に発煙試験を行った結果を表４に示した。比較例４の発煙組成物は、白色煙を殆ど含まない透明で薄い青紫を呈する蒸気を生じた。
【００７９】
【表４】
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【００８０】
実施例の発煙剤及び発煙組成物は、いずれも濃厚で十分な持続性と隠蔽性とを有する白色煙又は着色煙を生じた。一方、比較例の発煙剤及び発煙組成物は、薄く淡い色相で発煙の後に速やかに消失して持続性を有さず、また隠蔽性を有していなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の発煙剤及び発煙組成物は、航空機のような空中飛翔体から、白色煙や着色煙を発生させるのに用いられる。
【００８２】
本発明の発煙方法は、空中飛翔体によって飛行跡を形成し、美的な演出をするのに用いられる。
【符号の説明】
【００８３】
１０は試験発煙装置、１１は排気筒、１１ａは開口部、１２は加熱器、１２ａは電源、１３は熱電対、１３ａは温度計、１４は供給ノズル、１５は送液管、１５ａは電磁バルブ、１６は発煙剤タンク、１６ａはポンプ、１７はブロー管、１７ａはエアコンプレッサ、１８は発煙剤、１９は煙、２０は発煙装置、２１は排気筒、２１ａは開口部、２２はジェットエンジン、２２ａはエンジン本体、２４は供給ノズル、２５は送液管、２５ａは電磁バルブ、２６は発煙剤タンク、２６ａはポンプ、２７は吸気口、２８は発煙剤、２９は煙である。
【図１】
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【図２】
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