JPS63189800A - 化学発光容器 - 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】 １見り失１虹１１ 兵員、特に爆弾、砲弾等の発射体の領域で訓練すること
の必要な軍務の部門にある兵員の調練において、最も重
要な要求事項の一つは訓練の主体の正確度を確認する能
力である。例えば空軍においては、Ｍ備を較正し、操縦
士及び爆撃手を訓練するために、爆弾投下等の正確度を
測定することは重要である。

現在発射体の落下する正確な範囲を測定するための各種
の装置が使用されている。Ｒも使用されている装置は発
射体の衝突した位置を指示するために一閃の光輝、及び
−陣の煙霧を発生する火器（ｐｙｒ’ｏｔｅｃｈｎｉｃ
ｓ）である。かような装置の一つは、衝突の際に空気中
の湿気と反応した時に一陣の煙霧を生じる四塩化チタン
を使用している。第二のかような装置は、衝突の際に一
閃の光輝を放射する赤燐を装着した発射体である。

このような種類の検出装置に付随する問題は多数ある。

しかし主な問題は燐の装置は燃焼によって光りを発生す
るので、その結果として燃焼する燐と接触する多くの品
目、例えば樹木、潅木；草等を燃やすことであり、一方
円塩化チタン装置は煙りだけを放射するので夜間の検出
には＊際上役に立たないことである。

大気と接触すると化学発光を放射することで知られでい
るアミン性物質も又使用されているが、放射される光り
は正確な検出手段を提供する程充分な強度のものではな
い。

ｌ１匹４扛 信号を発するために使用される装置中に挿入するのに適
した新規容器が発明された。該容器はその内部に、導火
線又は撃発雷管、推進薬、化学発光蛍光剤溶８Ｋ（ｃｈ
ｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　　ｌｉｇｈｔ　　ａｃ
ｔｉｖａｔｏｒ　　５ｏｌｕｔｉｏｎ）、化学発光蛍光
銅浴８Ｋ（ｃｈｅｓｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　　ｌｉ
ｇｈｔ　　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｒ　　５ｏｌｕｔｉｏｎ
）、反応増強剤（ｅｎｈａｎｃｅｒ）及び密封具（ｓｅ
ａｌｉｎｇ　　ｍｅａｎｓ）が嵌め込まれている。装置
の衝突の際に発する化学発光は従来見られたものよりも
強度が畠く、持続時間が短時間である。

゛な　　　を　む　明の　明 兵員の訓練に使用され、衝突に際して検出可能な信号を
発する典型的な実用装置は、通常その長さ全体にわたる
中空のコアーを持った涙滴形（ｔｅａｒ−ｄｒｏｐ）の
形状のものである。装置の前端において、中空のコアー
中にカートリッジが嵌め込まれでいる。装置の前端にお
ける発火ピンが衝突の際にカートリックを爆発させ、後
端における中空のコアーを通って一閃の光、煙等の形で
信号が発射される。

発射体の衝突の精度は通常標的の位置からキマイルない
し１マイルの距離にある商所の砲座からカメラによりて
評価される。試験発射又は投下が終わった後、標的の位
置の目視的検査法も又用いられる。

従っていかなる信号装置も、最も要望の少ない標的の人
力検査を避けるとすれば、カメラにより検出可能な信号
を発する必要がある６明らかに発光の強度が高ければ高
い程検出が容易である。

本発明の新規容器は昼間及び夜間双方の実施に有用であ
り、燃焼によって作用するものではない、即ちそれは冷
光であり、従つて現用の装置に付随する欠点を持ってい
ない。本容器は青、黄或いは緑であることのできる光り
の噴射として非自燃性の化学発光照明を提供する。第二
の利点は昼光の下でも検出できる着色ｆｉ霧の生成であ
る。化学発光の瞬間的噴射は、好適には持続時間が約３
０秒より短く、少なくとも１マイルにわたって目視可能
である。

本発明は信号の発生用装置中に挿入するに適した中空の
容器で、その中空の空間又は内部に次ぎの順序、配列又
は関係位置で ａ）導火線又は撃発電管、 ｂ）推進薬、 Ｃ）化学発光活性化剤溶液（ｅｈｅ＊１ｌｕｓｉｎｅｓ
ｃｅｎｔ　　ｆｉｇｈｔ　　ａｃｔｉｖａｔｏｒ　　５
ｏｌｕｔｉｏｎｓ＋）、ｄ）化学発光活性化剤溶液（ｃ
ｈｅ＋＊ｉｌｕｍｉｎｅｓｅｅｎｔ　　ｌｉｇｈｔｆｌ
ｕｏｒｅｓｃｅｒ　　５ｏｌｕｔｉｏｎ）、ｅ）該導火
線又は撃発雷管の爆発に際して生起する上記Ｃ）及びｄ
）の接触に当たって生じる反応を触媒することのできる
反応増強剤（ｅｎｈａｎｃｅｒ）、及びｆ）密封具 を嵌合している容器から成る。

本発明の容器は好適にはアルミニウムのような金属から
製造されるが、この目的のために既知の任意の他の材料
、例えばプラスチック等も使用される。それらの長さは
一般に約６−１８インチ、好適には９−１５インチの範
囲であり、外径は１／２ないし１１／２インチ、好適に
は約３／４ないし１インチの範囲である。

容器はその一層にはめこまれた導火線又は撃発電管（ａ
）を有し、そして次に、残りの内容物を有する。導火線
又は撃発雷管は任意の形状又は形式のものであることが
でき、試験されている発射体の衝突に際して推進薬に点
火する手段に過ぎない。

次ぎに米る成分は推進薬φ）であり、推進薬として有用
であることが知られている任意の物質が使用できる。好
適な推進薬は火薬（ｇｕｎ　　ｐｏｗｄｅｒ）である、
＊突に際しＣ）及びｄ）の混合を起こすのに充分な火薬
が使用される。

好適に使用される化学発光活性化剤溶液（ｅ）は当該分
野では既知であり、薄いがラスのアンプルの中に閉じ込
めて使用することが好ましいが、蛍光剤溶液と分離して
置けるならばそれなりに使用できる。該溶液は水、触媒
、過酸化水素及び溶剤を含んでいる。この種の典型的な
Ｗ＃液は下記の米国特許第３７４９６７９号；３３９１
０６８号；３３９１０６９号；３９４３６８号；３５５
７２３３号；３５９７３６２号：３７７５３３６号及び
３８８８７８６号のどれ一つにでも見出だすことができ
る。好適な溶剤はエステル、芳香族炭化水素、及び塩素
化炭化水素を含み、その中でもエステル、特にツメチル
７タレートとｔ−ブチルアルコールとの混合物が最も好
適である。好適な触媒は米国特許第４３１３８４３号に
記載されたものを含み、より好適にはサリチル酸ナトリ
ウム、５−ブロモサリチル酸ナトリウム、５−クロロサ
リチル酸ナトリウム、５−フルオロサルチル酸ナトリウ
ム、サリチル酸リチウム及び酢酸ルビジウムを含む。

同様に薄いガラスのアンプル中に封入して使用されるこ
とが好ましい蛍光剤溶液は、中でもビス（２，４，５−
トリクロロ−６−カルボ−ペント斗ジフェニル）オキサ
レートが好適であるオキサレート、及びルブレン、Ｎ、
Ｎ’−ビス（２，５−クーｔ−ブチルフェニル）−３，
４，９，１０−ベリレンツカルボキンイミド、９．１０
−りフェニル７ントフセン、１−クロロ−９，１０−ビ
ス（フェニルエチニル）アントラセンを代表とする蛍光
剤を含んでいるが、更に一般的な蛍光剤については上記
の特許を参照されたい。ジブチル７グレートのようなエ
ステルは好適な溶剤であり、これも又本文に引用された
米国特許＄３８１６３２６号、４３１３８４３号を参照
されたい。

本発明の容器は爆発の際の発光の初期さく裂が＊＆！闇
の闇極めて強力であるような濃度で、化学発光成分を含
んでいる。かような結果は反応増強剤と姐み合わせて過
酸化水素と共に溶液中に触媒を使用することによって達
成される。

下記の表は容器中における化学発光活性化成分（ｃ）の
各配合剤の有用な濃度範囲を示している。

−次 −ａ　ロ ＝′　　　Φ　か を 苓謳〈籟　優−〜 反応増強剤（ｅ）は本発明の容器の爆発に際して生成す
る化学発光の発現に重要な役割を演する。

該容器は衝突及び爆発の際に好適な直径を以て、及び少
なくとも１マイルの距離から化学発光の目視を可能なら
しめる好適な商さに化学発光発現集中区域を形成する０
反応増強剤は化学発光を形成する活性化銅溶液及び蛍光
剤溶液の化学成分と反応して、それによりその強度を増
大させる。

反応増強剤は通常化学発光反応の触媒であることができ
るが、犬猿に且つ固体物質として用いられる物質である
。それは化学発光成分と化学的に反応することによりそ
の発光強度を増大させる。

この目的に効果的であることが認められた適当な反応増
強剤は、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、
酢酸ルビクラム、酢酸リチウム、トリプルオロ酢酸リチ
ウム、安息香酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、安息香
酸カリウム等を含む。

化学発光反応の各成分の間の反応を活性化することが知
られでおり、且つ固体である任意の触媒が一般に使用で
きる０反応増強剤は単独で、又は滴虫土（ｉｎｆｕｓｏ
ｒｉａｌ　　ｅａｒｔｈ）、細断されたプラスチックフ
ォーム（ｓｈｒｅｄｄｅｄ　　ｐｌａｓｔｉｃ　　ｆｏ
ａｍ）等との混合物として使用することができる。大部
分の反応増強剤は蛍光剤溶液とｒｉ共との間の容器中に
位置しているが、必要に応じ少量の反応増強剤は推進薬
と化学発光活性化剤溶液との間に置かれでいる。増強成
分の別個の層も使用可能である。

′ｅＮ共（ｆ）は単に各成分が損傷しないよう且つ相互
に緊密に圧縮されているように保つために、容器の末端
のクロージヤー（ｅｌｏｓｕｒｅ）を成すものである。

それは例えば軟質材料のワット（ｍａｄ）単独か或いは
スクリュー又は圧縮蓋との組み合わせから成る。ワット
の厚さは２−１０−の範囲である。

下記の実施例は単に説明を目的として述べるものであっ
て、前掲の特許請求の範囲に述べた以外は本発明を限定
するものではない、総ての部及びパーセントは特に断ら
ない限り重量部及び重量％である。

叉　　　　１−１８ 地面と衝突して爆発する爆弾のシミュレーションは、大
砲（ｃａｎｎｏｎ）中で長さ１２インチ、直径１３／１
６インチの容器を爆発させることで行なわれた。該容器
は導火線を含む密閉末端部を有し、次ぎのような順番を
以て充填された：無煙、黒色火薬；化学発光活性他剤溶
液の１０−のガラスアンプル；蛍光剤溶液の１２ａ＋ｊ
ｌのガラスアンプル；反応増強剤；′ｆ／Ｂ封共、・ 後記第１表は発光強度及び発煙密度に対する観察者の等
級の平均を示している０発煙密度は標的位置においての
み等級を点けた１発光強度は標的位置及び１／２及び３
／４マイルの距離で等級を烹けた。

容器を大砲の後端中に挿入し、１０−１５度の角度に設
定した大砲から発射した。５−１５　　輸ｐｈの風速の
変化する微風があり、晴れた月のない夜で、視界は優れ
ていた。空気の温度は５０−５５℃であった。

下記に使用された化学発光活性他剤溶液と蛍光溶液の組
成を示す。

下記の！￥＄２表は導火線末端（左）がら始まって排出
端に至る容器の各種成分を記載したものである。

；）２１ １７コ（２ １Ｓ ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　Ｓｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　８１２　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ＳＩ下記第３表は発光強度及び発煙
密度について観察した等級の２５回の発砲の平均値を掲
げている。

表において発光強度の等級点けは次ぎのようである： 優秀　　　　−１００ 非常に良好　−８５ 良好　　　　−７５ 可　　　　　　　　−６５ 不充分　　　−５０ 発煙密度の等級点けは次ぎのようである：稠ｖ！ｊ−５ 中程度　　　−４ 軽度　　　　−３ 非常に軽度　−２ 無し　　　　−１ 実施例　　　発光強度の １６６、“ ２　　　　　　　７４．１ ３　　　　　　　７２．１１ ４　　　　　　　８０、＋ ５　　　　　　　７６、’ ６　　　　　　７３、。

７　　　　　　　６３、。

８　　　　　　　８２０．・ ９　　　　　　　７３、。

１０　　　　　　　８６、’ １１　　　　　　　５３、’ １２　　　　　　　　Ｂ５．１ １３　　　　　　　７５．１ １４　　　　　　８１、□ １５　　　　　　　８４゜ １６　　　　　　　８６、′ １７　　　　　　　８６゜ １８　　　　　　　９１゜ １９　　　　　　　８３゜ ２０　　　　　　８９゜ ２１　　　　　　　　ＴＯ。

２２　　　　　　　７０、・ ２３　　　　　　　８６゜ ２４　　　　　　　６５゜ ２５　　　　　　　８７゜ ３表 等級　　　　発煙密度の等級 ｒ２．８ ≧　　　　　　　　　　３．３ １３．６ ）３．８ ｒ３．５ （３，４ （２，８ ′１４．６ （３，Ｏ ｒ４．１ １２．２ ）４．２ ）３．３ １３．７ ？４．２ １４．０ ７４．１ １４．３ ３４．３ ２４．５ ３　　　　　　　　　　４．０ ）３．２ ７４．０ ）３．５ ５４．４ 犬１ｕ１−」」Ｌ 実施例１７の反応増強剤を酢酸ルビジウムに置き換えた
結果、類似の観察結果が得られた。

Ｋ（匠−２７ オキザレートを９．１０−ビス（フェニルエチニル）ア
ントラセンに置き換えた以外は、実施例１０を繰り返し
て行った。　同様な結果が達成された。

東ＪＬＬ−呈」− ４０ｐ、鶴のＮ、Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチル
フェニル）−３，４，９，１０−ペリレンカルボキシイ
ミドと共に９，１０−ノ７ヱニルアントラセンを用いて
実施例１８を繰り返して行った。優れた結果が得られた
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号の発生用装置中に挿入するに適した中空の容器
   で、その中空の空間の中に次ぎの順序を以て ａ）導火線又は撃発雷管、 ｂ）推進薬、 ｃ）化学発光活性化剤溶液、 ｄ）化学発光蛍光剤溶液、 ｅ）該導火線又は撃発雷管の爆発に際して生起する上記
   ｃ）及びｄ）の接触によって生じる反応を触媒すること
   のできる反応増強剤、及び ｆ）密封具 を嵌合して有していることを特徴とする中空容器。 ２、前記ｅ）がサリチル酸ナトリウムであることを特徴
   とする特許請求の範囲１項記載の容器。 ３、前記ｃ）が過酸化水素とサリチル酸ナトリウムのｔ
   −ブチルアルコール−ジメチルフタレート溶液であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１項記載の容器。 ４、前記ｄ）が蛍光剤とビス−（２，４，５−トリクロ
   ロ−６−カルボペントキシフェニル）オキサレートのジ
   ブチルフタレート溶液であることを特徴とする特許請求
   の範囲１項記載の容器。 ５、前記ｃ）が過酸化水素、サリチル酸ナトリウム及び
   ５−ブロモサリチル酸ナトリウムのｔブチル−アルコー
   ル−ジメチルフタレート溶液であり、ｄ）がルブレン及
   びビス（２，４，５−トリクロロ−６−カルボペントキ
   シフェニル）オキサレートのジブチルフタレート溶液で
   あることを特徴とする特許請求の範囲１項記載の容器。 ６、前記ｅ）がサリチル酸ナトリウム及び滴虫土である
   ことを特徴とする特許請求の範囲５項記載の容器。 ７、前記ｅ）がサリチル酸ナトリウム及び細断されたプ
   ラスチックフォームであることを特徴とする特許請求の
   範囲１項記載の容器。 ８、該蛍光剤がルブレンであることを特徴とする特許請
   求の範囲４項記載の容器。 ９、化学発光活性化剤溶液を化学発光蛍光剤と結合させ
   、その際に該結合の結果として生じる反応を触媒するこ
   とのできる反応増強剤を存在せしめることを特徴とする
   持続時間が短く且つ発光強度の高い化学発光を現出させ
   る方法。 １０、該反応増強剤が固体であることを特徴とする特許
   請求の範囲９項記載の方法。 １１、該化学発光活性化剤溶液が水、触媒、過酸化水素
   及び溶剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲９項記
   載の方法。 １２、該蛍光剤溶液が蛍光剤、オキサレート及び溶剤を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲９項記載の方法。 １３、該反応増強剤が化学発光反応の触媒であり、触媒
   的な量よりも大量に存在することを特徴とする特許請求
   の範囲９項記載の方法。 １４、該反応増強剤が固体状の不活性な物質と共に使用
   されることを特徴とする特許請求の範囲９項記載の方法
   。