JPS5827236B2 - Fireworks composition - Google Patents

Fireworks composition

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JPS5827236B2
JPS5827236B2 JP4253579A JP4253579A JPS5827236B2 JP S5827236 B2 JPS5827236 B2 JP S5827236B2 JP 4253579 A JP4253579 A JP 4253579A JP 4253579 A JP4253579 A JP 4253579A JP S5827236 B2 JPS5827236 B2 JP S5827236B2
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JP
Japan
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fireworks
polysulfide
cured
composition
flame
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JP4253579A
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Japanese (ja)
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JPS55137498A (en
Inventor
誠 阿久津
栄一 飯村
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IIMURA SEISAKUSHO GOSHI
NOMURA JIMUSHO KK
Original Assignee
IIMURA SEISAKUSHO GOSHI
NOMURA JIMUSHO KK
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、花火用組成物の改良に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to improvements in compositions for fireworks.

更に詳しくは、本発明は着火性、燃焼速度、炎の明るさ
、発色 解明度、安全性等、花火にとって生命ともいえ
る性能が改良された花火用組成物を提供するものである
More specifically, the present invention provides a composition for fireworks that has improved performance, which is vital for fireworks, such as ignitability, burning rate, flame brightness, color clarity, and safety.

花火用組成物は、基本的には、酸化剤、炎色剤およびバ
インダーを主成分としており、必要に応じて、金属粉等
を加えることがある。
A fireworks composition basically contains an oxidizing agent, a flame coloring agent, and a binder as main components, and metal powder or the like may be added as necessary.

酸化剤としては、過塩素酸カリ等が用いられ、炎色剤と
しては炎色反応を示す金属の塩、酸化物等が用いられる
ことはよく知られている。
It is well known that potassium perchlorate or the like is used as the oxidizing agent, and metal salts, oxides, etc. that exhibit a flame reaction are used as the flame coloring agent.

バインダーは、花火の用途、形態により異なるが、例え
ば打ち上げ花火では、従来より用いられてきたでん粉系
の粘結剤(みじん粉等)が現在でもなお主流として用い
られている。
Binders vary depending on the purpose and form of fireworks, but for example, for fireworks, starch-based binders (such as ground starch), which have been used in the past, are still mainly used today.

また一部の花火においては、ニトロセルロースの溶液が
粘結剤として用いられている。
Nitrocellulose solutions are also used as a binder in some fireworks.

しかし、このような従来のバインダーは、製造工程にお
いて溶剤として水を使用するため、乾燥に時間と手間が
かかること、花火の燃焼速度をコントロールすることが
困難なこと、耐衝撃性が十分でないため、製品の取り扱
いや運送に特別の注意を必要とすること等、克服すべき
いくつかの難点があった。
However, such conventional binders use water as a solvent in the manufacturing process, making it time-consuming and labor-intensive to dry, making it difficult to control the burning speed of fireworks, and lacking sufficient impact resistance. , there were several difficulties to be overcome, such as the need for special care in handling and transporting the product.

一方、火薬、推進薬の技術分野におけるバインダー技術
の発展は目覚ましく、粘着剤および助燃剤の2つの役目
を果すバインダーとして、ポリビニル、ポリエステル、
エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリサルファイド等の重
合硬化物が提案され、これらのうち、多くのものが実際
にバインダーとして用いられて0る。
On the other hand, the development of binder technology in the technical field of explosives and propellants has been remarkable, and polyvinyl, polyester,
Cured polymers such as epoxy resins, polyurethanes, and polysulfides have been proposed, and many of these are actually used as binders.

これらの重合硬化物を含む火薬、推進薬が、いずれも摩
擦、衝撃、振動、吸湿等の影響に対して、安全性および
安定性が高いとの理由によるものである。
This is because explosives and propellants containing these polymerized and cured products are highly safe and stable against the effects of friction, impact, vibration, moisture absorption, and the like.

上記のような火薬および推進薬に用いられる合成糸バイ
ンダーが、花火用組成物に現在まで用いられていない理
由は種々あるが、性能面からみると、これら合成基バイ
ンダーを花火用組成物に用いた場合、花火の燃焼速度が
小さくなる、即ち、燃焼時間が長くなる点にあると思わ
れる。
There are various reasons why the synthetic yarn binders used in gunpowder and propellants as described above have not been used in firework compositions to date, but from a performance standpoint, it is difficult to use these synthetic binders in firework compositions. In this case, it is thought that the burning speed of the fireworks becomes smaller, that is, the burning time becomes longer.

また他の問題点としては、着火性が著しく悪くなること
が挙げられる。
Another problem is that the ignitability deteriorates significantly.

本発明者等は、上記の合成系バインダーを種々検討した
ところ、花火に適度の硬度と柔軟性等を与えるというバ
インダーの機能を保持させるためには、多くの合成系バ
インダーについては、花火用組成物中に、約30φ以上
加えなければならないことが判明した。
The present inventors have studied various types of synthetic binders mentioned above, and have found that in order to maintain the function of the binder, which is to give appropriate hardness and flexibility to fireworks, many synthetic binders cannot be used in compositions for fireworks. It was found that approximately 30φ or more had to be added to the material.

しかしながら、そのような多量のバインダーを加えた花
火用組成物は、燃焼状態が悪く、花火として必要な燃焼
の速さ、炎の明るさ、発色の解明度等が不適当になり、
実用性がない。
However, fireworks compositions containing such a large amount of binder have poor combustion conditions, resulting in inadequate combustion speed, flame brightness, color clarity, etc. necessary for fireworks.
It's not practical.

ところが、ポリサルファイド液状プレポリマーを酸化剤
、炎色剤等と共に混合し、硬化剤を用いて重合硬化させ
て得られた花火用組成物は、燃焼状態が優れており、バ
インダーの使用量も比較的少量であった。
However, fireworks compositions obtained by mixing polysulfide liquid prepolymers with oxidizing agents, flame coloring agents, etc. and polymerizing and curing them using curing agents have excellent flammability and require a relatively small amount of binder. It was a small amount.

これは、ポリサルファイドが硫黄原子を含むので、助燃
材としても働くこと、またポリサルファイドの特徴であ
る硬化後の弾性に起因するものと思われる。
This is thought to be due to the fact that polysulfide contains sulfur atoms, so it also acts as a combustion aid, and that polysulfide has elasticity after curing, which is a characteristic of polysulfide.

このように、花火用組成物のバインダーとしてポリサル
ファイドの重合硬化物を用いることにより、従来のでん
粉系のバインダーはもとより、他の合成基バインダーに
比べて一段と優れた花火用組成物が得られることが判明
した。
As described above, by using a polymerized cured product of polysulfide as a binder for fireworks compositions, it is possible to obtain fireworks compositions that are far superior to conventional starch-based binders as well as other synthetic binders. found.

しかも一般にポリサルファイド重合硬化物は優れた弾性
を持つため、花火の対振動安定性は著しく向上する。
Moreover, since cured polysulfide polymers generally have excellent elasticity, the vibration stability of fireworks is significantly improved.

本発明は上記の知見に基づいて完成されたものであり、
酸化剤、炎色剤およびバインダーを主成分とする花火用
組成物において、バインダーとしてポリサルファイド系
重合硬化物を用いることを特徴とする花火用組成物から
なるものである。
The present invention was completed based on the above findings,
A fireworks composition containing an oxidizing agent, a flame coloring agent, and a binder as main components, characterized in that a cured polysulfide polymer is used as the binder.

本発明の花火用組成物における酸化剤および炎色剤とし
ては、従来から花火用組成物に用いられているものを限
定なく使用することができる。
As the oxidizing agent and flame coloring agent in the firework composition of the present invention, those conventionally used in firework compositions can be used without limitation.

例えば、酸化剤としては、硝酸塩、過塩素酸塩または塩
素酸塩等が使用され、炎色剤としては、ストロンチウム
、ナトリウム、バリウムおよび銅のような炎色反応を示
す金属の塩、酸化物あるいは合金が使用される。
For example, nitrates, perchlorates, or chlorates are used as oxidizing agents, and flame-coloring agents include salts, oxides, or Alloys are used.

さらに、所望により種々の金属粉を使用することもでき
る。
Furthermore, various metal powders can be used if desired.

本発明において、バインダーとして使用されるポリサル
ファイド系重合硬化物としては、硫黄を主鎖に含む重合
硬化物が使用されるが、好適にはポリサルファイド液状
プレポリマーを重合硬化させたもの、そして更に好適に
はポリサルファイド液状プレポリマーとエポキシ樹脂の
二成分を混合して重合、硬化させた共重合硬化物が使用
される。
In the present invention, as the polysulfide-based cured polymer used as a binder, a cured polymer containing sulfur in the main chain is used, preferably a cured polysulfide liquid prepolymer, and more preferably a cured polysulfide prepolymer. A copolymerized cured product obtained by mixing, polymerizing, and curing two components of a polysulfide liquid prepolymer and an epoxy resin is used.

ポリサルファイド液状プレポリマーには特に限定はない
がチオコール・LP−3等のLP番号を付して販売され
ている米国チオコール社または東し・チオコール(株)
の製品が好適な例として挙げられる。
Polysulfide liquid prepolymers are not particularly limited, but are available from Thiokol Co., Ltd. in the United States or Toshi Thiokol Co., Ltd., which are sold with LP numbers such as Thiokol LP-3.
The following products are mentioned as suitable examples.

エポキシ樹脂としては、エポキシ基を含む通常のエポキ
シ樹脂を特に限定なく用いることができる。
As the epoxy resin, any ordinary epoxy resin containing an epoxy group can be used without particular limitation.

ポリサルファイド液状ポリマーとエポキシ樹脂の混合物
を用いて重合硬化させる場合には、それらの混合比は1
0:1〜1:10(重量比)内で適宜選択するのが好ま
しく、特に好ましいのは2:1〜1:2(重量比)であ
る。
When polymerizing and curing a mixture of polysulfide liquid polymer and epoxy resin, their mixing ratio is 1.
It is preferable to select an appropriate ratio within the range of 0:1 to 1:10 (weight ratio), and particularly preferably 2:1 to 1:2 (weight ratio).

ポリサルファイド系重合硬化物の添加量は、全組成物量
の約10〜20φ(重量比)が適当である。
The amount of the cured polysulfide polymer added is approximately 10 to 20φ (weight ratio) based on the total amount of the composition.

次に本発明の組成物の製造法の一例を述べる。Next, an example of a method for producing the composition of the present invention will be described.

ポリサルファイド液状プレポリマーまたは必要によりこ
れにエポキシ樹脂を混和したものに硬化剤を加える。
A curing agent is added to a polysulfide liquid prepolymer or, if necessary, an epoxy resin mixed therein.

硬化剤としては種々の公知のものが用いられるが、発色
の解明度、炎の明るさを考慮した場合、有機化合物であ
ることが望ましい。
Various known curing agents can be used, but in consideration of the clarity of color development and the brightness of the flame, organic compounds are preferable.

特に、ポリサルファイド液状プレポリマーとエポキシ樹
脂の混和系を重合硬化させる場合は、反応熱の発生が少
ないアミン系硬化剤特にイミダゾールまたはその誘導体
(例えば2−エチル−4−メチルイミダヅール)が望ま
しい。
In particular, when polymerizing and curing a mixed system of polysulfide liquid prepolymer and epoxy resin, it is desirable to use an amine curing agent that generates little reaction heat, especially imidazole or its derivatives (e.g. 2-ethyl-4-methylimidazole). .

これは、花火の製造上の制約、即ち、保安上、重合硬化
反応をできるだけ低温(常温乃至50℃)で行う必要が
あるとの理由による。
This is due to constraints in the production of fireworks, ie, the need to carry out the polymerization and curing reaction at as low a temperature as possible (room temperature to 50° C.) for safety reasons.

硬化剤を加えた樹脂を、酸化剤、炎色剤(あるいは更に
、金属粉等の他の添加剤)の総重量に対して約10〜2
0φ(重量比)加え、成型上必要な場合には揮発性溶剤
を加え、成型機で成型する。
The amount of resin with hardener added is about 10 to 2
0φ (weight ratio), add a volatile solvent if necessary for molding, and mold with a molding machine.

重合、硬化反応を完了させるためのキユアリングは、用
いる原料およびそれらの量的関係により異なるが、常温
で1日から数日、500Cで4〜8時間行うのが一般的
である。
Curing to complete the polymerization and curing reactions varies depending on the raw materials used and their quantitative relationship, but is generally carried out at room temperature for one to several days and at 500C for 4 to 8 hours.

本発明による花火用組成物、即ち、ポリサルファイド系
重合硬化物、特にポリサルファイド液状プレポリマーと
エポキシ樹脂との共重合硬化物をバインダーとして含む
花火組成は、成型性に優れており、例えば円筒状、板状
等の従来技術では不充分な成型しかできなかった形態に
も確実に成型でき、また、製品の強度および柔軟性も優
れている。
The composition for fireworks according to the present invention, that is, the fireworks composition containing as a binder a cured polysulfide polymer, especially a cured copolymer of a liquid polysulfide prepolymer and an epoxy resin, has excellent moldability, such as a cylindrical shape, a plate shape, etc. The product can be reliably molded into shapes that could only be formed insufficiently using conventional techniques, and the product also has excellent strength and flexibility.

本発明の花火組成物を以下に実施例により更に詳しく説
明する。
The fireworks composition of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

実施例 前述した一般的な成型法により、以下に示す配合の花火
用組成物を製造した。
EXAMPLE A fireworks composition having the following formulation was manufactured using the general molding method described above.

表中の数値は重量部を表わす。The numbers in the table represent parts by weight.

いずれの実施例における組成物も優れた成型性を示し、
着火により鮮やかな発色を示した。
The compositions in all Examples showed excellent moldability,
It showed a bright color upon ignition.

実施例 1:赤色炎、同2:緑色炎、同3:黄色炎、同
4:青色炎、同5:青色炎、同6:黄色炎。
Example 1: Red flame, Example 2: Green flame, Example 3: Yellow flame, Example 4: Blue flame, Example 5: Blue flame, Example 6: Yellow flame.

また、いずれの実施例における組成物も、着火性、燃焼
性、炎の明るさ、発色の解明度は優れたものであった。
Furthermore, the compositions in all Examples were excellent in ignitability, flammability, brightness of flame, and clarity of color development.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酸化剤、炎色剤およびバインダーを主成分とする花
火組成物において、バインダーとして、ポリサルファイ
ド系重合硬化物を用いることを特徴とする花火用組成物
。 2 ポリサルファイド系重合硬化物が、ポリサルファイ
ド液状プレポリマーとエポキシ樹脂との共重合硬化物で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の花火
用組成物。 3 ポリサルファイド液状プレポリマーとエポキシ樹脂
との共重合硬化物が、イミダゾールまたはその誘導体を
重合硬化剤として使用して得られたものであることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の花火用組成物。
[Scope of Claims] 1. A fireworks composition containing an oxidizing agent, a flame coloring agent, and a binder as main components, characterized in that a cured polysulfide polymer is used as the binder. 2. The composition for fireworks according to claim 1, wherein the cured polysulfide polymer is a cured copolymer of a polysulfide liquid prepolymer and an epoxy resin. 3. Fireworks according to claim 2, wherein the copolymerized cured product of polysulfide liquid prepolymer and epoxy resin is obtained by using imidazole or a derivative thereof as a polymerization curing agent. Composition.
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