JPH01164789A - 信号弾組成物及びこの信号弾組成物を含む信号弾 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、照明用の火工組成物に関し、より詳しくは、
閃光信号弾又は遭難信号弾に用いられる火工組成物、並
びに、この大工組成物を用いた閃光信号弾又は遭難信号
弾に関する。本発明は、更に詳しくは、一般に非金属信
号弾組成物（マグネシウム又はアルミニウムのような粒
状金属が組成物中に含まれないことを示す）として知ら
れる成る一部類の信号弾組成物、並びに、この組成物を
用いた閃光信号弾又は遭難信号弾に関する。

〈従来の技術〉 閃光信号弾又は遭難信号弾は、緊急事態例えば自動車事
故又は飛行機もしくは列車の衝突などの一３＝ 際に照明を与えるための、一般に知られた装置である。

閃光信号弾は、例えば夜間の、時には昼間のボート又は
ハイキングの事故に際して、捜索者の注意を喚起するた
めに使用される。閃光信号弾は、道路を一時的に照明す
るために、又は花火のデイスプレィの一部分としてなど
の、他の多くの目的のためにも使用される。

信号弾組成物は、粒状金属例えばアルミニウムやマグネ
シウムなどの粉末を明るく燃焼させることを含みうるが
、これらの金属の信号弾組成物の燃焼反応の温度は、非
常に高いので、これらの信号弾を使用することのリスク
が増大する。更に、金属の信号弾組成物は、非金属の組
成物に比べて燃焼速度が相当に高いので、持続的な信号
が望まれる場合には好ましくない。また、金属の信号弾
組成物は、金属の灰、即ち、「クリンカー」を燃焼時に
発生させ、この灰は、信号弾の燃焼中に信号弾から落下
し、閃光信号弾が特に有用となる多くの使用例において
火災を起こすリスクが、容認できない程度に高くなる。

一５＝ ＝４− 燃焼温度の比較的低い非金属の信号弾組成物は。

一般に知られるように、信号弾自体によって火災を生ず
るリスクは低いが、金属組成物を含む同じ大きさの信号
弾に比べて、信号弾の明るさの点で劣っている。

従って、明るさを代償として低下させることなく、より
小形の信号弾を得るために、より明るく燃焼する非金属
の信号弾組成物が望まれている。

また、従来のものと同じ大きさで、より明るく燃焼する
、非金属の信号弾が望まれている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、本発明の一般的な目的は、既知の非金属の閃光
信号弾組成物よりも明るく燃焼し、それでいて、金属の
組成物はど燃焼温度が高くなく、別に火災を起こすこと
のある高温の灰を発生させることのない、改良された信
号弾組成物を提供することにある。

本発明の別の目的は、成る所定の信号弾の大きさについ
てより明るく燃焼する非金属の信号弾、換言すれば、既
知のより大形の非金属の信号弾と６一 同じ明るさで燃焼しろるより小形の信号弾を提供するこ
とにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明による改良された信号弾組成物は、硝酸ストロン
チウム約５１〜６１重量部と、過塩酸カリ約１５〜２５
重量部と、硫黄約１５〜２５重量部と、硝酸ナトリウム
約３重量部と、ガス発生剤のウィンテート約２重量部と
、組成物又はこの組成物を含む物品の製造中に燃焼除去
されるＮｏ．１ディーゼルのような慣用される防塵剤約
１〜１１７２重量部とから成る。

次に本発明を図面に基づいて一層詳細に説明する。

〈実施例〉 第１図を参照すると、改良された火工組成物２０を含む
信号弾１０が図示されている。より詳細には、信号弾１
０は、慣用されるように、木、プラスチックその他製と
しうる栓体１６によって後方端１３が閉ざされた円筒状
の紙製などの筒体１４から成っている。栓体１６は、接
着などの適宜＝７− の仕方で、信号弾１０の後方端１３詮封止し、剛性の水
密の閉止部を形成している。信号弾１０の反対側端即ち
前方端１５には、第２の水密の封止部を形成するように
、はめ合い式の端キャップ１８が取付けられているため
、火工組成物２０は、不時の濡れから完全に保護される
。端キャップ１８は、一般に、粗い表面例えばコンクリ
ート又は岩石に沿ってこすりつけた時に火花を発生する
ための中心位置のストライカ−２４を備えている。

ストライカ−へ２４は、一般に、火工組成物２０の最も
前方の先端２５に固着又は嵌合されたプライマー物質２
６に近接して配設されているので、ストライカ−２４を
こすることによって生じた火花は最終的に、筒体１４の
内部の火工組成物２０を着火させる。端キャップ１８の
いろいろの形態は、−例として、米国特許第４３８０９
５７号又は第３５３０７９５号に開示されている。

非金属の信号弾組成物の燃焼の強さ又は明るさを高める
ために、種々の多くの信号弾組成物に他の物質を添加し
たり、組成物の比率を変更したり一８＝ する試みがなされてきた。これらの添加物質の例として
は、デキストリン、ニトロセルロース、木粉、木炭並び
に種々のラッカー及びガムを含む高エネルギー結合材及
び補助燃料組成物が挙げられるが、いずれも、信号弾の
明るさを際立って改善するには至らなかった。

高級炭化水素であるウィンテート（アスファルタムとも
呼ばれる）は、米国特許第４１６４１８６号及び第３９
６００８７号に開示されているように、マグネシウム粉
末又は銅粉末のための被覆剤として、金属信号弾組成物
に用いられている。

ウィンテートは、商標「ギルツナイト」によっても知ら
れている。金属信号弾の燃焼温度は非常に高く、燃焼の
強さも大きいので、ウィンテートは、信号弾の性能を大
きく改善するための要因とは従来は考えられていなかっ
た。しかし本発明者らは、改良された非金属信号弾組成
物を開発する試みにおいて、他の普通に添加される燃料
成分、例えば、木炭、デキストリン及びニトロセルロー
スを使用することなく、単にドープ量としてウィンテー
トを使用することによって、信号弾の燃焼の強さと製造
上の容易さとが実質的に予期に反して改善されることを
見出した。新規な組成物のその他の予期されなかった性
質、例えば、高度の安定性に結び付いた低温着火性も見
出された。

本発明は、信号弾組成物の慣用される成分例えばデキス
トリン又はニトロセルロースの比率を変えることの効果
を定める試みの間に完成された。

ウィンテートを予定された結合剤として含めた上で、デ
キストリンもニトロセルロースも、更に他の慣用される
添加物質も含まない組成物の１ベースライン」の性能を
定める試験を行なった。信号弾組成物は、輝度について
も、固体燃焼生成物の量の減少についても、大きく改善
された火炎を与えた。より多量のウィンテートを添加す
ることによって組成物を改善する別の試みを行なったと
ころ、単に火炎の明るさが低下したに過ぎなかった。

驚くべきことに、補助燃料成分又はより高エネルギーの
結合剤を改めて添加したところ、火炎の明るさはやはり
低下した。

燃焼反応の機構は正確には知られていないが、ドープ量
のウィンテートがガス発生体として作用し、はっきり定
まった羽毛状の形状に火炎を膨張させると共に、おそら
くは、中間の燃焼生成物を形成された羽毛状の火炎中に
放出するものと考えられている。Ｃ，バーナデイの米国
特許第４０７８９５４号においては、信号弾組成物中の
ガス発生化合物を含有させることの有用な効果は認識さ
れているが、この米国特許によれば、ガス発生物質は、
少くとも１つの炭素−窒素結合を含む有機化合物でなけ
ればならず、好ましくは、少なくとも２つの炭素−窒素
結合と、少なくとも１つの炭素−窒素へテロ環と、炭素
原子と窒素原子との間の少なくとも１つの多重結合とを
含有し、そして／又は、単に炭素以外の原子に化学的に
結合している炭素原子を含有している。本発明は、この
米国特許第４０７８９５４号の教示とは反対に、ガス発
生成分として、簡単な高級炭化水素であるウィンテート
を使用する。ウィンテート又はアスファルタムは、米国
ユタ州の天然炭化水素の鉱床に見出され、他の地域でも
それより少ない量が見出される。

本発明による、外径が２．２２ｃｍ　（７／８インチ）
の紙製筒体を含む改良された信号弾は、約６００〜７０
０カンデラの火災を供与し、２．５４ｃ＋ｎ（１インチ
）のものは、約１０００カンデラ、３．１８ａｎ　（１
１，／４インチ）のものは約２０００カンデラの火災を
、それぞれ供与する。

好ましい信号弾組成物は、次の成分から成っている（各
成分はおよその絶対重量によって表わされ、全重量に対
する百分率としては表わされていない）。

Ｓ　ｒ　（ＮＯ３）２５６　　重量部 ＫＣＱ０４　　　　　２０　重量部 ８　　　　　　　２０　　重量部 Ｎ　ａ　ＮＯ３３重量部 ウィンテート　　　　　２　重量部 好ましくは、信号弾の製造の間の粉塵を制御するだめに
、Ｎｏ．１ディーゼルのような慣用される防塵剤約１〜
１１７２重量部を添加する。この防塵剤は、後に慣用の
乾燥工程の間に焼却されて除去される。

安定な無機燃焼助剤である硝酸ストロンチウムは、赤色
の火炎を発生する。他のアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の硝酸塩も、他の火炎色を発生させるために、非金
属の信号弾組成物中において使用される。これらの化合
物には、硝酸鉛、硝酸カリ、硝酸銅及び硝酸バリウムが
含まれる。硝酸ナトリウムを１次発色剤として使用しう
る。これらの化合物の燃焼熱が異なるため、残りの成分
の百分比は、本明細書に示した値と異なったものになる
ことがある。

更に、驚くべきことに、本発明による組成物の燃焼挙動
は、硝酸ストロンチウム、過塩酸カリ及び硫黄の各成分
のうちいずれかのものの±５重量部までの変動によって
は、大きくは影響されないので、製造がより容易となる
。それは、百分比の値の比較的大きな成分の相対的な数
値を臨界に制御しなくともよいためである。他方ではウ
ィンテートの量を４〜５重量部まで増大させた場合には
、火炎の強さが大きく劣化することがある。

本発明による信号弾組成物は、慣用の製造方法及び装置
によって、普通の信号弾筒に容易に装填され、手で押し
込んだ場合にも、機械的にオーガーによって筒内に押し
込んだ場合にも、火炎の輝度ないし明るさを高くするこ
とが確められている。

本発明による信号弾組成物は、防塵剤が燃焼除去される
前にも、良好に燃焼する。

本発明による信号弾組成物が、従来の信号弾組成物より
も相当に低い温度で着火することも見出されている。特
に、慣用の信号弾組成物を着火させるに足る時間高温を
供与することを一般的な目的としたプライマー物質は、
全く使用しないでよいことも見出されている。

本発明の第２実施例は、第２図に縦断面図によって図示
されている。信号弾５ｏは、前述した例と同様に、本発
明による改良された大工組成物６０を有している。信号
弾５０は、紙製などの筒体５４、栓体５６及びはめ合い
式の端キャップ５８を備えており、これらは、水密の囲
い５７を形成するように結合されることによって、不時
の湿りに対して火工組成物６０を完全に保護している。

しかし、この実施例において、端キャップ５８は、本発
明の有用な特徴を活用するようにされた特別の特徴を備
えている。この例では、はめ合い式の端キャップ５８は
、慣用の点火カップ装置６２を備えており、このカップ
装置は、火工組成物６０の端面６１を横切って点火カッ
プの火炎を広げるように、はめ合い式の端キャップ５８
の内側壁５９上に配設されている。

点火カップ装置６２は、「ミリタリ−マツチ」として普
通に知られる慣用される赤燐イグナイタでよく、やはり
慣用される金属カップ６３を備えていてもよい。引き紐
６５は、端キャップ５８の壁部に通されており、引き紐
６５の外側端は、引き紐６５を引張り易くするために、
リング６４に固着することができる。囲い５７の水密性
を保つために、シリコーン又は水密の接着剤のようなシ
ーラントの液滴６６を、引き紐６５がキャップ５８から
引出される個所に耐着させてもよい。

従来の点火カップによって発生する熱が本発明による信
号弾組成物を十分に着火させうろことが見出されており
、これは、他の普通に使用されている信号弾によっては
実現されてない有用な効果である。この新規な特徴は、
第２図に示された構成と組合された場合に、水密の囲い
５７をいずれにしても最初に開放することを必要とせず
に、信号弾５０を発光させることができる。信号弾組成
物６０が一度着火した後は、端キャップ５８は、単に火
炎によって消耗される。そのため、海上の緊急事態など
に際して、従来の信号弾が湿った場合に屡々起こるよう
な、信号弾が着火しない可能性はほとんどない。

本発明による組成物は、閃光信号弾又は遭難信号弾用の
火工組成物として特に有用であるが、当業者には明らか
なように、花火その他の種々の火工品に使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による好ましい実施例を示す縦断面図
、第２図は本発明による別の好ましい実施を示す縦断面
図である。 ２０．６０・・大工組成物。 特許出願人　　スチュアート・エム・シンガースタンリ
ー・フィツツジェラルド 代理人弁理士　　兼　　坂　　　　　眞酒　　井　　　
　　　− 兼　　坂　　　　　繁 −１７＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １） （ａ）硝酸ストロンチウム約５１〜６１重量部と（ｂ）
   過塩酸カリ約１５〜２５重量部と （ｃ）硫黄約１５〜２５重量部と （ｄ）硝酸ナトリウム約３重量部と （ｅ）ウインテート約２重量部 の各成分を含む照明用の非金属の火工組成 物。 ２）防塵剤約１〜１　１／２重量部を中間の製造工程に
   おいて更に含む請求項第１項記載の火工組成物。 ３）防塵剤がＮｏ．１ディーゼルである請求項第２項記
   載の火工組成物。 ４）他の燃料成分を実質的に含まない請求項第１項記載
   の火工組成物。 ５）該他の燃料成分が、デキストリン、ニトロセルロー
   ス及び木炭のうちの少くとも１つを含む請求項第４項記
   載の火工組成物。 ６）（ａ）の硝酸ストロンチウム約５６重量部、（ｂ）
   の過塩酸カリ約２０重量部及び（ｃ）の硫黄約２０重量
   部から成る請求項第１項記載の火工組成物。 ７）他の燃料成分を実質的に含まない請求項第６項記載
   の火工組成物。 ８）該他の燃料成分が、デキストリン、ニトロセルロー
   ス及び木炭のうちの少くとも１つを含む請求項第７項記
   載の火工組成物。 ９）一端が閉止された、火工組成物を収容した管状ケー
   シングを含み、該火工組成物が実質的に（ａ）硝酸スト
   ロンチウム約５１〜６１重量部と（ｂ）過塩酸カリ約１
   ５〜２５重量部と （ｃ）硫黄約１５〜２５重量部と （ｄ）硝酸ナトリウム約３重量部と （ｅ）ウインテート約２重量部と から成る火工信号弾。 １０）該火工組成物が防塵剤１〜１　１／２重量部を中
   間の製造工程において更に含む請求項第９項記載の火工
   信号弾。 １１）防塵剤がＮｏ．１ディーゼルである請求項第１０
   項記載の火工信号弾。 １２）該火工組成物が他の燃料成分を実質的に含まない
   請求項第９項の火工信号弾。 １３）該他の燃料成分が、デキストリン、ニトロセルロ
   ース及び木炭のうち少くとも１つを含む請求項第１２項
   記載の火工信号弾。 １４）該管状ケーシングの他端にキャップを更に含む請
   求項第９項記載の火工信号弾。 １５）該キャップが該火工組成物の着火手段を含む請求
   項第９項記載の火工信号弾。 １６）該火工組成物の該着火手段が、該火工組成物の表
   面を横切って火炎を生ずるように該キャップの内側壁上
   に配された点火カップを含む請求項第１５項記載の火工
   信号弾。 １７）該火工組成物が、（ａ）の硝酸ストロンチウム約
   ５６重量部、（ｂ）の過塩酸カリ約２０重量部及び（ｃ
   ）の硫黄約２０重量部から成る請求項第９項記載の火工
   信号弾。 １８）該大工組成物が他の燃料成分を実質的に含まない
   請求項第１７項記載の火工信号弾。 １９）該他の燃料成分が、デキストリン、ニトロセルロ
   ース及び木炭のうちの少くとも１つを含む請求項第１８
   項記載の火工信号弾。