JPH07280498A - 煙火用玉皮に用いる組成物及び煙火用玉皮 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 打揚時に未燃のまま落下する部分がなく、組
立が容易で、工業的に連続製造が容易な煙火用玉皮に用
いる組成物及び煙火用玉皮を提供する。 【構成】 煙火用玉皮１に用いる組成物は、ニトロセル
ロースと補強用繊維よりなる燃焼性繊維を主成分とし、
これにアルミニウム粉などの加熱剤が配合されている。
また、球状の煙火用玉皮１は、ほぼ半球に形成された分
割体２と、それと嵌合される半球状の分割体３とよりな
る。分割体２は、その周縁において、煙火用玉皮１の球
の中心面上に位置し９０度間隔で４箇所に透設された嵌
合孔４を有する。環状結合部５は分割体３の周縁より段
差状に垂下されている。嵌合突起６は環状結合部５の外
側面に突出形成され、分割体３が分割体２に結合された
とき嵌合孔４に嵌合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、観賞用、信号用の打
揚煙火や仕掛煙火等として利用される煙火用玉皮に用い
る組成物及び煙火用玉皮に関するものである。ここで、
玉皮（たまかわ）とは、煙火用薬剤を収容する容器の役
目をするものであり、通常外殻とも呼ばれているもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば打揚煙火では、その玉皮が
新聞紙やボール紙を１０〜３０００枚程度重ね貼りし、
さらにその上にクラフト紙や和紙等を重ね貼りして強度
を向上させていた。このため、打揚げ時に空中で爆発し
て分散した未燃の玉皮がそのまま地上や河面へ落下する
場合があった。その場合、それら未燃の玉皮を落下場所
より回収しなければならなかった。この打揚煙火は一度
に５０００発程度打揚げられるので、その回収作業に要
する労力は多大なものであった。

【０００３】そこで、未燃及び燃焼中の玉皮が地上等に
落下するのを防止するために、ニトロセルロースとクラ
フトパルプを主成分とする焼尽性半球形体を成形し、そ
の外側に不燃剤を塗布した打揚煙火が提案されている
（特開平２ー１９５１９９号公報）。

【０００４】すなわち、図８に示すように、半球状をな
す一対の玉皮４０，４１の外周面にはウレタン樹脂より
なる被覆層４２が形成されるとともに、両玉皮４０，４
１の接合部分がクラフト紙４３により結合されている。
玉皮４０，４１の中心部には割薬４４が装填され、導火
線４５が玉皮４０，４１の底部を貫通して割薬４４まで
達している。割薬４４の外周には小割４６が配置され、
さらにその外周に星４７が配置されている。

【０００５】この公開公報に開示されている煙火用玉皮
の場合、新聞紙等からなる玉皮と比較すれば、未燃のま
まで落下する部分の割合が減少する。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】ところが、この従来構
成では、煙火の号数が増し、玉皮４０，４１の厚みが増
すにつれ、完全燃焼しなくなる部分が生じ、依然として
未燃の落下物を完全に防止することができないという問
題があった。しかも、この玉皮４０，４１は、２つの半
球状の玉皮４０，４１をクラフト紙４３を貼着すること
によって結合するものであって、組立に時間を要し、特
に工業的な連続製造が困難であるという問題があった。

【０００７】この発明は、このような従来技術の問題に
着目してなされたものである。その目的とするところ
は、打揚時に未燃のまま落下する部分が生じるのを防止
できる煙火用玉皮に用いる組成物及び煙火用玉皮を提供
することにある。他の目的とするところは、組立が簡易
かつ迅速で、工業的に連続製造が容易な煙火用玉皮を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の煙火用玉皮に用いる組成物の発明
では、燃焼性繊維を主成分とし、これに加熱剤を配合し
たものである。また、請求項２に記載の煙火用玉皮の発
明では、複数の分割体を嵌合手段により結合し、内部に
煙火用薬剤を収容可能に形成したものである。さらに、
請求項３に記載の発明では、請求項２の発明において、
複数の分割体が球状体を２分割して構成したものであ
る。加えて、請求項４の発明では、請求項２の発明にお
いて、分割体の内側面に易燃性物質層を形成したもので
ある。

【０００９】以下に、この発明について詳細に説明す
る。この発明に用いられる煙火用玉皮とは、主として混
合火薬類を使用して製造された花火を代表とする火工品
の外殻であって、観賞、信号、救難、玩具などに用いら
れるものをいう。燃焼性繊維は所定の強度を有するとと
もに、加熱により容易に着火し、落下するまでの間に完
全に燃焼可能なものであり、ニトロセルロースと補強用
繊維とからなるものをいう。ニトロセルロースはセルロ
ースを硝化して得られる硝酸エステルであり、窒素含有
量が増加すると燃えやすくなるが、通常１２〜１３％程
度である。

【００１０】補強用繊維は煙火用玉皮の強度を保持する
とともに、燃焼性を確保するためののものである。この
補強用繊維としては、種子繊維、果実繊維、茎幹繊維、
木材繊維又はその誘導体等の植物繊維及び羊毛等の動物
繊維が挙げられる。これらの中でも、入手の容易性、取
扱性、補強性等を考慮すると木材繊維より得られるクラ
フトパルプが好適である。ニトロセルロースと補強用繊
維の割合は、煙火用玉皮の燃焼性と強度との関係から決
定されるが、通常ニトロセルロース５５〜８５重量％と
補強用繊維４５〜１５重量％である。補強用繊維が多く
なれば煙火用玉皮の強度は大きくなるが、相対的にニト
ロセルロースの割合が少なくなって燃焼性が低下するか
らである。

【００１１】次に、加熱剤は煙火用玉皮の加熱を促進
し、燃焼性を高めるものであって、玉皮の厚みが増して
も、玉皮の完全燃焼を可能とする。この加熱剤として
は、アルミニウム粉、マグネシウム粉、アルミニウムー
マグネシウム合金粉等の金属粉や過酸化バリウム、過酸
化鉛等の酸素供給剤が挙げられる。これら金属粉のう
ち、アルミニウム粉が加熱剤としての作用や経済性の観
点から好適であり、また酸素供給剤のうち過酸化鉛がア
ルミニウム粉との組合せで用いる場合好適である。この
加熱剤を配合することにより、ニトロセルロース中の窒
素量が少なくても、煙火用玉皮の燃焼性を確保すること
ができる。

【００１２】この加熱剤の添加量は、燃焼性繊維を構成
するニトロセルロースと補強用繊維との割合や煙火用玉
皮の厚さや加熱剤の種類等から決定されるが、通常燃焼
性繊維１００重量部あたり１〜２０重量部である。この
加熱剤が少な過ぎると玉皮の燃焼性を高めることができ
ず、多過ぎると玉皮の安定性が低下する。

【００１３】なお、前記組成に加えて、ニトロセルロー
スの安定剤として、例えばエチルセントラリットやジフ
ェニルアミンを用いることができる。その場合の添加量
はニトロセルロースに対して１〜１０重量％である。

【００１４】また、煙火用玉皮の強度をさらに高めたい
場合には、粘結剤を配合することができる。この粘結剤
としては、例えば酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、
デンプン、カルボキシメチルセルロース等やスチレンー
ブタジエン共重合樹脂や合成ゴムラテックス等が挙げら
れる。なかでも、強度の面で好ましいのは、スチレンー
ブタジエン共重合樹脂や合成ゴムラテックスである。

【００１５】また、着火性や燃焼性をさらに向上させた
い場合には、例えば半球形体をなす煙火用玉皮の内側面
に易燃性物質、例えばボロン硝石や黒色火薬をペースト
状にして塗布したり、ペレット状にして貼付けることも
できる。

【００１６】さらに、保管中の吸湿や不慮の着火を防止
するために煙火用玉皮の外側面に、例えばウレタン樹脂
やアクリル樹脂等を塗布して被覆層を形成することもで
きる。

【００１７】次に、この発明の煙火用玉皮の構造、特に
嵌合手段による分割体の結合の仕方について図面に基づ
いて説明する。図１は、この発明の煙火用玉皮の一例を
示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図、
図３は分割された煙火用玉皮を示す分解斜視図である。

【００１８】図１〜３に示すように、球状をなす煙火用
玉皮１は、ほぼ半球状に形成された分割体２と、それと
嵌合される半球状の分割体３とより構成されている。分
割体２は、その周縁において、煙火用玉皮１の球の中心
面上に位置し９０度間隔で４箇所に透設された嵌合孔４
を有している。環状結合部５は分割体３の周縁より段差
状に垂下形成されている。嵌合突起６は環状結合部５の
外側面に９０度間隔で突出形成され、分割体３が分割体
２に結合されたとき嵌合孔４に嵌合される。

【００１９】なお、嵌合孔４と嵌合突起６の数は特に限
定されないが、実用性を考慮すれば、周方向に等間隔を
おいて３箇所あるいは４箇所に設けることが望ましい。
また、突起６の断面形状は円形でも四角形でも任意の形
状にすることが可能である。しかし、この嵌合部をネジ
構造にすることは、摩擦による着火のおそれがあること
から好ましくない。

【００２０】そして、図３に示すように、分割体３の環
状結合部５が分割体２の内側に入るようにして分割体３
を分割体２に結合させると、嵌合突起６が嵌合孔４に嵌
合される。この場合、分割体３の環状結合部５の一部に
多少皺が発生してもよい。このようにして、球状をなす
煙火用玉皮１が形成される。

【００２１】点火手段としての導火線７は分割体２の底
部を貫通してその先端が煙火用玉皮１の中心に達するよ
うに挿入されている。割薬８は煙火用玉皮１の中心位置
に装填され、小割９は割薬８の周囲に配置されている。
これら割薬８及び小割９は玉皮１を割って内容物を放出
させる機能を有する。これら割薬８、小割９は、過塩素
酸カリウム、硝酸カリウム、木炭粉などよりなってい
る。星１０は小割９の外周に装填され、光や煙を発して
燃えながら空中を飛び、火の花などを表す。この星１０
は過塩素酸カリウムなどの酸化剤、焔色剤、可燃剤など
よりなっている。

【００２２】次に、この発明の煙火用玉皮の別の形状に
ついて、図６に従って説明する。この例では、分割体２
に嵌合凸部１１が内方へ突出形成されている。また、分
割体３の前記環状結合部５は全周にわたって形成され、
その結合部１２にはその嵌合凸部１１と嵌合する嵌合凹
部１３が設けられている。さらに、分割体２の内周面及
び分割体３の内周面には、ボロン硝石などの易燃性物質
よりなる易燃性物質層１４が塗布又は貼付により形成さ
れている。この易燃性物質層１４により、玉皮の燃焼性
を高めることができ、燃焼時間の短縮を図ることができ
る。

【００２３】なお、嵌合凸部１１と嵌合凹部１３の断面
形状は、半円形、台形、三角形等任意の形状にすること
が可能であるが、組立を容易にするためと、組立後の玉
皮１の強度を考慮して半円であることが望ましい。加え
て、嵌合凹部１３は、全周にわたっていることが望まし
いが、嵌合凸部１１は必ずしも全周にわたっていなくて
もよい。

【００２４】次に、この発明の煙火用玉皮の製造方法を
図４，５に基づいて説明する。図４は、吸引成形装置の
一例を示す断面図、図５は加熱圧搾成形装置を示す断面
図である。

【００２５】図４に示すように、スラリー液槽１５内に
は燃焼性繊維、加熱剤、粘結剤等よりなるスラリー１６
が収容され、底部に設けられた攪拌機１７により均一な
混合状態に保持される。吸引装置１８はスラリー液槽１
５内の中心位置に配設され、半球状に形成された濾過体
１９を備えている。多数の吸引用小孔２０は濾過体１９
の全面に設けられ、スラリー１６中の水分を通過させ
る。なお、濾過体１９の表面に網目の細かい金網を取付
け、スラリー中の繊維の捕集を効率良く行うようにして
もよい。円筒状の吸引管２１は図示しない吸引ポンプに
接続され、濾過体１９の内側に吸引された水を外部へ排
出する。

【００２６】そして、燃焼性繊維と加熱剤とをスラリー
液槽１５内の水に分散してスラリー１６とし、必要に応
じて他の添加剤を加え、攪拌機１７により攪拌を続け
る。この状態で、吸引管２１から濾過体１９の内側の空
気を吸引すると濾過体１９の内側の空間が減圧状態にな
り、スラリー１６中の水分が吸引用小孔２０を介して吸
引され、吸引管２１から外部へ排出される。一方、繊維
質の固形分が濾過体１９の外表面に吸引され、粗分割体
２２が形成される。粗分割体２２が形成されたら、吸引
装置１８は上方へ引上げられ、粗分割体２２は濾過体１
９の表面より離型される。

【００２７】図５に示すように、２つ割りの金型２３，
２４は分割体２，３の外周面形状に対応する成形面２５
を有し、蒸気加熱装置２６の収容凹所２７に収容配置さ
れる。そして、蒸気加熱装置２６の内部空間２８に蒸気
２９が送られることにより、金型２３，２４が所定温度
まで加熱される。粗分割体２２はこの金型２３，２４の
成形面２５に配置される。ゴム製袋３０は金型２３，２
４の成形面２５より内方に配置され、内部に収容される
加熱水３１により膨張して分割体２，３の内周面を加熱
圧搾する。このときの加熱水３１の圧力は０．５〜５Ｍ
Ｐa （５〜５０kgf/cm² ）である。なお、金型２３，２
４は分割体２と分割体３のそれぞれに対応する成形面２
５を有するものが用意される。

【００２８】そして、金型２３，２４を蒸気加熱装置２
６で加熱した状態で、粗分割体２２を金型２３，２４の
成形面２５上に載せる。次いで、ゴム製袋３０を粗分割
体２２の内側に配置し、ゴム製袋３０内に加熱水３１を
圧入してゴム製袋３０を膨張させ、ゴム製袋３０を粗分
割体２２の内周面に圧接する。このとき、粗分割体２２
は圧搾されるとともに、その両面から加熱、乾燥されて
所定形状に成形される。

【００２９】なお、ゴム製袋３０に代えて、玉皮１の内
径形状と同じ金型を用いてもよい。また、金型２３，２
４に二つ割りのものを使用すると成形後の分割体２，３
の取出しが容易である。さらに、加熱した湯は７０℃以
上にしたものが用いられ、また熱風又は電気的加熱では
約１２０℃である。これは粘結剤、例えば合成ゴムラテ
ックスを使用するような場合、その硬化に７０℃以上の
温度を要するからである。上記の製法以外には、後述の
実施例に示すような方法で粗分割体２２を成形する方法
もある。

【００３０】ちなみに、上記のようにして得られる打揚
げ煙火の大きさと玉皮の厚みは、打揚げ煙火の直径９cm
（３号）で玉皮の厚みが約 2.3〜3.0mm 、打揚げ煙火の
直径１５cm（５号）で玉皮の厚みが約 2.3〜3.8mm 、打
揚げ煙火の直径３０cm（１０号）で玉皮の厚みが約 4.5
〜7.6mm である。

【００３１】

【作用】請求項１の煙火用玉皮に用いる組成物は、燃焼
性繊維を主成分とし、かつ加熱剤が配合されている。こ
のため、玉皮は加熱昇温され易く、燃焼性が高められ
る。従って、打揚げ煙火の大きさが大きくなって玉皮の
厚みが厚くなっても、打揚時の煙火用薬剤の爆発によっ
て玉皮が容易に着火し、落下するまでの間に完全に燃焼
する。また、請求項２の煙火用玉皮は、複数の分割体が
嵌合手段によりワンタッチで結合可能であるため、組立
が容易になる。

【００３２】さらに、請求項３の煙火用玉皮は、複数の
分割体が球状体を２分割して構成されているため、構成
が簡易で製作が容易となる。加えて、請求項４の煙火用
玉皮は分割体の内側面に易燃性物質層が設けられている
ことから、煙火用玉皮の燃焼性を高めることができて、
燃焼時間をさらに短くすることができる。

【００３３】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、この発
明をさらに具体的に説明する。 （実施例１）前記図４，５に示した吸引成形装置及び加
熱圧搾成形装置を用い、図１〜３に示した煙火用玉皮を
以下のようにして製造した。

【００３４】ニトロセルロース（窒素量１２、６％）５
５重量部、木材繊維からのクラフトパルプ２０重量部、
合成ゴムラテックス１０重量部、アルミニウム粉７重量
部、過酸化鉛７重量部及びエチルセントラリット１重量
部を水に分散させてスラリー１６を調製した。そして、
このスラリー１６を図４の吸引成形装置のスラリー液槽
１５に仕込み、攪拌機１７で攪拌した。次に、吸引管２
１より吸引して濾過体１９の内側に吸引された水を外部
へ排出し、濾過体１９の外表面に粗分割体２２を形成し
た。

【００３５】この粗分割体２２を図５に示す加熱圧搾成
形装置の１２０℃に加熱された２つ割りの金型２３，２
４に入れた後、粗分割体２２の内側にゴム製袋３０を挿
入した。次いで、ゴム製袋３０に７０℃に加温した加熱
水３１を送り込み、粗分割体２２を金型２３，２４に押
しつけて加熱圧搾し、所定形状の分割体３を成形した。

【００３６】同様な方法により、これに対応する他方の
分割体２も成形した。そして、これらの分割体２，３の
各々に所定量の割薬８、小割９及び星１０を詰め、環状
結合部５の嵌合突起６を嵌合孔４に嵌合させて４号打揚
煙火を製造した。なお、この４号打揚煙火の直径は１２
cm、玉皮１の厚みは約2.3 〜3.0mm である。

【００３７】この打揚煙火を通常の方法で打揚げたとこ
ろ、玉皮１は割薬８の爆発で破壊、着火し、地上に落下
するまでに完全燃焼した。従って、地上に破片が散乱す
ることはなかった。 （実施例２）図６に示す煙火用玉皮１を実施例１に準じ
て製造した。但し、玉皮１の厚みを６mmとした。なお、
両分割体２，３の内側には、ボロン硝石を約０．２〜
０．３mmの厚さになるように塗布して易燃性物質層１４
を形成した。

【００３８】実施例１と同様な方法で４号打揚煙火を製
造し、同様な方法で打揚げたが玉皮１の破片が地上に散
乱することはなかった。 （比較例１）実施例１において、アルミニウム粉及び過
酸化鉛を添加しない以外は実施例１に準じて半球形体の
煙火用玉皮を各々製造した。なお、半球形体同士の結合
はクラフト紙を用いて糊で貼り付けた。さらに、煙火用
玉皮の外周にウレタン樹脂を約０．０５mmの厚さで塗布
した。

【００３９】そして、実施例１と同様な方法で打揚げた
結果、約２cm角の玉皮を地上で２個発見した。その玉皮
の周囲が黒くなっていたことから、完全燃焼することな
く地上に落下したものと思われる。 （比較例２）実施例２において、アルミニウム粉及び過
酸化鉛を添加せず、ボロン硝石を塗布しない以外は実施
例２に準じて半球形体の煙火用玉皮を各々製造した。な
お、結合方法及び外側の樹脂の塗布は比較例１に準じて
行った。

【００４０】そして、実施例１と同様な方法で打揚げた
結果、約５cm角の玉皮を地上で１個発見した。その玉皮
の周囲が黒くなっていたことから、完全燃焼することな
く地上に落下したものと思われる。

【００４１】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、例えば以下のように発明の構成を適宜変
更して実施することも可能である。 （ａ）図７に示すように、嵌合手段として、分割体２の
端部内面に嵌合凹所３２を設け、分割体３の端部外面に
嵌合凹所３２と嵌合する嵌合突部３３を設けること。こ
の構成により、分割体２と分割体３の結合を容易に行う
ことができる。 （ｂ）煙火用玉皮を３つ以上の分割体で構成すること。
この構成によって、個々の分割体の製作が容易になる。 （ｃ）煙火用玉皮の断面形状を楕円形状などに構成する
こと。 （ｄ）分割体を２分割して構成し、その一方を大きく、
他方を小さく構成すること。

【００４２】なお、前記実施態様より把握される請求項
以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記
載する。 （１）燃焼性繊維と加熱剤とを水中で混合撹拌してスラ
リーとなし、吸引成形法により粗分割体とし、該粗分割
体の内外側両面を加温しながら圧搾成形する請求項２に
記載の煙火用玉皮の製造方法。この構成によって、連続
製造が容易になるとともに、乾燥時間などの工程を大幅
に短縮することができる。 （２）前記スラリーは、燃焼性繊維と加熱剤と粘結剤と
を水中で混合撹拌したものである上記（１）に記載の煙
火用玉皮の製造方法。この構成により、分割体の強度を
高め、確実に所望形状のものを成形することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
煙火用玉皮に用いる組成物の発明は、加熱剤によって燃
焼性が向上し、打揚時の煙火用薬剤の爆発により玉皮が
容易に着火し、落下するまでの間に完全に燃焼する。ま
た、請求項２に記載の煙火用玉皮の発明によれば、複数
の分割体を嵌合手段によりワンタッチで結合が可能であ
るため、組立が簡易かつ迅速であり、工業的な連続製造
に適している。

【００４４】さらに、請求項３の煙火用玉皮の発明によ
れば、構成が簡易で、容易に製作することができる。加
えて、請求項４の発明によれば、煙火用玉皮の燃焼性を
高めることができて、燃焼時間をさらに短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した実施例の煙火用玉皮を示
す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】煙火用玉皮の分割体を示す分解斜視図である。

【図４】煙火用玉皮の製造に用いる吸引成形装置の一例
を示す断面図である。

【図５】煙火用玉皮の製造に用いる加熱圧搾成形装置を
示す断面図である。

【図６】この発明の別例を示す煙火用玉皮の断面図であ
る。

【図７】この発明のさらに別例を示す煙火用玉皮の嵌合
部の断面図である。

【図８】従来の打揚げ用玉皮を示す断面図である。

【符号の説明】

１…煙火用玉皮、２…分割体、３…分割体、４…嵌合手
段を構成する嵌合孔、６…嵌合手段を構成する嵌合突
起、１１…嵌合手段としての嵌合凸部、１３…嵌合手段
としての嵌合凹部、３２…嵌合手段としての嵌合凹所、
３３…嵌合手段としての嵌合突部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼性繊維を主成分とし、これに加熱剤
   を配合した煙火用玉皮に用いる組成物。
2. 【請求項２】 複数の分割体を嵌合手段により結合し、
   内部に煙火用薬剤を収容可能に形成した煙火用玉皮。
3. 【請求項３】 前記複数の分割体が球状体を２分割して
   構成したものである請求項２に記載の煙火用玉皮。
4. 【請求項４】 前記分割体の内側面に易燃性物質層を形
   成した請求項２に記載の煙火用玉皮。