JPS63303883A - 被覆された燃焼線 - 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、燃焼伝播体であり、密閉容器中でも用いるこ
とのできる燃焼線に関するものである。

（従来技術） 従来よりよく知られている燃焼伝播体としては、導火線
がある。現在使用されている導火線には、黒色火薬を芯
として周囲を麻糸で巻いてなる工業用導火線と、黒色火
薬を芯として祇テープで巻くか、又は黒色火薬を紙糸や
麻糸に塗布した芯を紙テープで巻いてなる玩具用導火線
がある。また、特開昭５７−１８８４９１号公報には、
硝化綿と焔色剤と火花剤を植物性繊維あるいは合成繊維
に含浸、塗布させた花火ローソク用導火線が記載されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 黒色火薬を主原料とした従来公知の導火線は、燃焼時に
多量の発煙を伴い、火薬特有の臭気あるいは有毒ガスを
発生し、屋内で燃焼させた場合には環境衛生上問題があ
る。また、硝化綿を主原料とする導火線の場合、炎を発
するとか、有毒ガスの発生は少ないものの多量の燃焼ガ
スを伴うために密閉環境下において用いることが難しい
という問題があった。

火薬類や燃焼組成物を紙や糸に含浸、塗布することがよ
くあるが、結合剤の種類や量によっては十分な付着性が
得られないために薬こぼれが発生し、また被含浸物が紙
や植物性繊維や合成繊維の場合、燃焼伝播性が悪く、何
かと接触することにより容易に燃焼中断を起こすだけで
な（、燃焼した場合には燃焼後にそれらが灰となってこ
ぼれるという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、燃焼伝播性に優れ、しかも炎やガスの発生お
よび自燃性燃焼剤の薬こぼれのない燃焼線を提供するも
のである。

すなわち本発明は、繊維が多本数集合した束に自燃性燃
焼剤を結合剤でもって付着せしめ、更にその外表面が被
覆剤で被覆された燃焼線である。

本発明に用いられる繊維の束は、繊維の径が細く且つ本
数が多い方が好ましく、繊維の断面形状については特に
限定はな（、その断面積が１×１０−２１１２／零以下
で、その本数は５０本以上あればよい。断面積がＩ　Ｘ
　ｌ　０−２０”　／木より大きい場合には、燃焼熱が
繊維に多く奪われるために燃焼中断を起こす。また、５
０本より少ない場合には、燃焼剤の付着量が少ないため
に、燃焼を持続するだけの燃焼熱が得られず、燃焼中断
を起こす。

また、あまりその本数が多すぎても、線径が太くなりす
ぎて、単に燃焼伝播体として用いる場合には実用上あま
り意味がなくなる。そのため、好ましくは、５０〜８０
００本である。

本発明に用いられる繊維の束は、無撚またはまとまりを
良くするために撚りが掛けられたものでも良い。撚り数
が多い場合や、更に加工して縫糸状にしたものは、取扱
性及び作業性は優れているが、燃焼剤を付着させた場合
に繊維の束の外表面部しか燃焼剤が付着しないため燃焼
伝播性が劣り、燃焼中断を起こす。そのため、撚り数と
しては、２００回転／ｍ以下であり、特に無撚または数
十回転／ｍのばらけない程度の撚り数であることが望ま
しい。

本発明に用いられる繊維としては、燃焼後に灰を生じな
い不燃物である金属繊維例えばステンレス鋼、鉄、銅、
アルミ等からなる繊維又は炭素繊維が好ましく、紙や植
物性繊維や合成繊維は、燃焼中に炎や煙を生じるだけで
なく、燃焼後に灰を生じるために好ましくない。

本発明に用いられる自燃性燃焼剤とは、還元剤として金
属粉を、酸化剤として金属酸化物、金属過酸化物、金属
酸化物塩類又は無機ハロゲン酸塩類から選ばれた少なく
とも１種類との組合わせを用いたものである。金属粉と
しては、鉄、ケイ素、ケイ素鉄、アルミニウム、マグネ
シウム、マンガン、亜鉛、タングステン等が用いられ、
金属酸化物としては、鉛丹等が用いられ、金属過酸化物
としては、過酸化バリウム、過酸化鉛等が用いられ、金
属酸化物塩類としては、過マンガン酸カリウム、クロム
酸鉛、重クロム酸カリウム等が用いられ、無機ハロゲン
酸塩類としては、過塩素酸カリウム、臭素酸カリウム等
が用いられる。このなかでも、特に、ケイ素鉄と鉛丹の
組合わせが燃焼性の点で好ましい。また、これらの粒子
の粒径は、小さい方が好ましく、６０メツシユパスであ
り、これより大きい場合には着火性、燃焼伝播性におい
て問題がある。特に好ましくは、２００メツシユバスで
る。このような金属粉と、金属酸化物、金属過酸化物、
金属酸化物塩類又は無機ハロゲン酸塩類から選ばれた少
なくとも１種類との組合わせを用いた場合、金属粉が還
元剤として、金属酸化物、金属過酸化物、金属酸化物塩
類又は無機ハロゲン酸塩類から選ばれた少なくとも１種
類が酸化剤として働き、燃焼時においてガス、煙および
炎の発生がなく、しかも燃焼伝播性に優れている。その
ために、密閉容器中における燃焼伝播体として非常に好
ましい。当然のことながら、両者の配合比率としては、
化学当量比にすることが望ましいのであるが、組合わせ
によっては燃焼反応が激しい場合があり、配合比率を燃
焼伝播性があまり低下しない程度に還元剤をリッチ側に
ずらすことにより穏やかな燃焼性を示す燃焼線が得られ
る。

これらの自燃性燃焼剤を繊維の束に付着させるのである
が、その際に結合剤を用いると燃焼剤がこぼれない。一
般に用いられる結合剤は、有機物、例えばメチルセルロ
ースやにかわ等があるが、それらの場合には燃焼時にガ
スや煙等を発生させ、また燃焼伝播性も低下させる。そ
のため、それ自身が燃焼性を持つ硝化綿を、付着させる
燃焼剤がこぼれない程度でできるだけ少量添加すること
により燃焼時のガスや煙の発生を押さえ、しかも燃焼伝
播性の優れたものが得られる。添加量としては、通常、
数％程度で良い。

燃焼線の切断時等における薬こぼれ防止のために束の外
表面を被覆剤で被覆するわけであるが、被覆剤としては
、結合剤を溶解しないもしくはしにくい溶剤に溶解する
樹脂又は結合剤を溶解しないもしくはしにくい溶剤とエ
マルジョンを形成する樹脂が良く、特に好ましくは伸び
が良く薄膜形成に適しまた塗膜強度の高いものである。

具体例としては、酢酸ビニルのアルコール溶液、酢酸ビ
ニル水エマルジョン、ポリビニールブチラール樹脂のア
ルコール溶液、アクリル弾性エマルジョン等がある。ま
た、被覆量としては、多すぎると燃焼伝播性が低下し燃
焼中断を起こし、少なすぎると付着薬がこぼれる恐れが
あるので、０．５μｇ／ｍ”〜２０μｇ７ｍ”であり、
特に好ましくは、５μｇ／ｍｍ”〜１１０Ａｒ／鶴２で
ある。

本発明の燃焼線は、次のようにして得られる。

まず金属粉と、金属酸化物、金属過酸化物、金属酸化物
塩類または無機ハロゲン酸塩類の少なくとも１種類とを
混合して自燃性燃焼剤を製造する。

次に容器に結合剤と溶剤を計り、その中に上記自燃性燃
焼剤を入れ、均一分散させる。その容器の中に繊維の束
を通し、取り出し後、溶剤を飛ばして乾燥させる。さら
に得られた繊維の束をあらかじめ用意された樹脂溶液に
通し、溶剤を乾燥することによって得られる。

（発明の効果） 本発明の燃焼線は、束の中央部まで燃焼剤が付着されて
おり、また用いられる金属繊維又は炭素繊維の熱伝導性
が紙や植物性繊維や合成繊維より優れているために燃焼
伝播するための未燃焼部への熱伝導が効率良く行われ、
非常に良い燃焼伝播性を示す。更に、表面が樹脂で被覆
されているために燃焼剤のこぼれる恐れもない。

（実施例） 以下、実施例でもって本発明を説明する。

実施例１ 平均粒径３μの鉛市化学■製の鉛丹７ｇ、平均粒径３０
μの屋久島電工■製のケイ素鉄３ｇを秤量、混合した。

次に、容器に１／２秒硝化綿の４％アセトン溶液を５ｇ
計りとった。その中に鉛丹とケイ素鉄の混合物を入れ、
均一分散させた。その溶液の中に旭日本カーボンファイ
バー■製の断面積が約３．８　Ｘ　１０−’鶴２／本の
繊維を３０００本巣合させた無撚のカーボンファイバー
（商品名；ハイ・カーポロン３　ＫｆｔｌＤ）を通し、
取り出し後、アセトンを蒸発させ、続いて酢酸ビニルの
５％メタノール溶液中を通したのち乾燥させるこ、とに
よって樹脂で被覆された燃焼線を得た。得られた燃焼線
は、約２３１１Ｉｇ７０であった。樹脂被覆する前の重
量と表面積及び被覆後の重量から求めた樹脂被覆量は、
約８μｇｌｕｍ”であった。この燃焼線を切断したのち
、断面を顕微鏡で観察したところ、繊維の束の中央部の
カーボンファイバーの表面まで鉛丹とケイ素鉄からなる
燃焼剤が付着し、繊維の束の外表面部に樹脂被覆がされ
ていることが判った。また、この燃焼線を１００メツシ
ユパスのケイ砂中に埋め込み一端から着火したところ炎
や煙の発生もなく他端まで燃焼伝播した。

実施例２ 実施例１と同じ溶液を用意し、その溶液の中に日本端線
■製の断面積が約５　Ｘ　Ｉ　Ｑ−’ｍ”　７本の繊維
を１０００本集合させた無撚のステンレス鋼繊維（商品
名；ナスロントウ８μＸ１０００Ｆ　＞を通し、アセト
ンを蒸発させ、続いて、大日本インキ化学工業■製酢酸
ビニルエマルジョン接着剤（商品名；ＥＶＡＤＩＣＥＰ
−１１）を水で希釈して得られた不揮発分１０％の水溶
液中を通したのち乾燥することによって被覆された燃焼
線を得た。得られた燃焼線は、約３２ｍｇ／印であった
。樹脂被覆する前の重量と表面積及び被覆後の重量から
求めた樹脂被覆量は、約６μｇ７ｗ２であった。この燃
焼線を切断したのち、断面を顕微鏡で観察したところ、
繊維の束の中央部のカーボンファイバーの表面まで鉛丹
とケイ素鉄からなる燃焼剤が付着し、繊維の束の外表面
部に樹脂被覆がされていることが判った。

また、この燃焼線を１００メツシユパスのケイ砂中に埋
め込み一端から着火したところ炎や煙の発生もなく他端
まで燃焼伝播した。

実施例３ 平均粒径５μの過酸化鉛６．５ｇと平均粒径３μのケイ
素３．５ｇを秤量、混合した。次に、容器に１Ｘ２秒硝
化綿の４％アセトン溶液を５ｇ計りとった。

その中に過酸化鉛とケイ素の混合物を入れ、均一分散さ
せた。その溶液の中に旭日本カーボンファイバー■製の
断面積が約３，３　Ｘ　Ｉ　Ｑ−５ｍ２／本の繊維を６
０００本集合心合た無撚のカーボンファイバー（商品名
；ハイカーボロン６　ＫｆＵＤ）を通し、取り出し後、
アセトンを蒸発させ、続いて、大日本インキ化学工業■
製酢酸ビニルエマルジョン接着剤（商品名；　ＥＶＡＤ
ＩＣＥＰ−１１）を水で希釈して得られた不揮発分１０
％の水溶液中を通したのち乾燥することによって被覆さ
れた燃焼線を得た。得られた燃焼線は、約３８ｍｇ／ｃ
ｍであった。樹脂被覆する前の重量と表面積及び被覆後
の重量から求めた樹脂被覆量は、約６μｇ／ｎ２であっ
た。この燃焼線を切断したのち、断面を顕微鏡で観察し
たところ、繊維の束の中央部のカーボンファイバーの表
面まで、過酸化鉛とケイ素からなる燃焼剤が付着し、繊
維の束の外表面部に樹脂被覆がされていることが判った
。この燃焼線を１００メツシユパスのケイ砂中に埋め込
み一端から着火したところ炎や煙の発生もなく他端゛ま
で燃焼伝播した。

実施例４ 平均粒径２６μの過塩素酸カリウム６ｇと、平均粒径３
μのタングステン粉末４ｇを秤量、混合した。次に、容
器に１７２秒硝化綿の４％アセトン溶液を５ｇ計りとっ
た。その中に上記過塩素酸カリウムとタングステンの混
合物を入れ、均一分散させた。その溶液の中に日本端線
■製の断面積が約１１．３Ｘ　１０−’ｔｍ２／本の繊
維を１０００本集合心合た無撚のステンレス鋼繊維（商
品名；ナスロントウ８μＸ１０００ｆ　）を通し、アセ
トンを蒸発させ、続いて、積木化学工業■製ポリビニー
ルブチラール樹脂の２％メタノール溶液中を通したのち
乾燥することによって被覆された燃焼線を得た。得られ
た燃焼線は、約４０ｍｇ／ｃｍであった。樹脂被覆する
前の重量と表面積及び被覆後の重量から求めた樹脂被覆
量は、約５μｇ／ｍ”であった。この燃焼線を切断した
のち、断面を顕微鏡で観察したところ、繊維の束の中央
部のカーボンファイバーの表面まで過塩素酸カリウムと
タングステンからなる燃焼剤が付着し、繊維の束の外表
面部に樹脂被覆がされていることが判った。この燃焼線
を１００メツシユパスのケイ砂中に埋め込み一端から着
火したところ炎や煙の発生もなく他端まで燃焼伝播した
。

比較例１ 実施例１と同じ溶液を用意し、その溶液の中に旭日本カ
ーボンファイバーー製の断面積が約３．８Ｘ　１０−’
ｔｍ”　７本の繊維をを６０００本集合心合た無撚のカ
ーボンファイバー（商品名；ハイ・カーボロン６　Ｋｆ
ＵＤ）を通し、アセトンを蒸発させ、続いて、大日本イ
ンキ化学工業■製酢酸ビニルエマルション接着剤（商品
名、　ＥＶＡＤＩＣＥＰ−１１）を水で希釈して得られ
た不揮発分３０％の水溶液中を通したのち乾燥すること
を２回繰り返すことによって厚（被覆された燃焼線を得
た。得られた燃焼線は、約４２ｍｇ／ｃｍであった。樹
脂被覆量は、約３０μｇ／ｖｍ”であった。この被覆さ
れた燃焼線を１００メツシユパスのケイ砂中に埋め込み
一端から着火したところケイ砂中において燃焼中断を起
こした。

比較例２ 実施例１と同じ溶液を用意し、その溶液の中に麻糸を通
し、取り出し後、アセトンを乾燥させ、続いて、積木化
学工業■製ポリビニールブチラール樹脂の２％メタノー
ル溶液中を通したのち乾燥することによって被覆された
燃焼線を得た。この燃焼線を１００メツシユパスのケイ
砂中に埋め込み一端から着火したところ、ケイ砂中にお
いて燃焼中断を起こした。

比較例３ 実施例１と同じ溶液を用意し、その溶液の中に０．５ｗ
φの銅線５本をねじり束ねた線を通し、取り出し後、ア
セトンを蒸発させ、続いて、積木化学工業■製ポリビニ
ールブチラール樹脂の２％メタノール溶液中を通したの
ち乾燥することによって被覆された燃焼線を得た。この
燃焼線を１００メツシユパスのケイ砂中に埋め込み一端
から着火したところ、ケイ砂中において燃焼中断を起こ
した。

比較例４ 実施例１と同じ溶液を用意し、その溶液の中に日本精線
■製のステンレス鋼繊維で撚数３００回／ｍの縫糸（商
品名；ナスロン縫糸１２μＸ　１００ｆ／　３　）を通
し、アセトンを蒸発させ、続いて、大日本インキ化学工
業■製酢酸ビニルエマルジョン接着剤（商品名；　ＥＶ
ＡＤＩＣＨＰ−１１）を水で希釈して得られた不揮発分
１０％の水溶液中を通したのち乾燥することによって被
覆された燃焼線を得た。得られた燃焼線は、約１０ｍｇ
／ｃｍであった。樹脂被覆量は、約５μｇ／１ｍ”であ
った。この燃焼線を切断したのち、断面を顕微鏡で観察
したところ、縫糸の表面のみに鉛丹とケイ素鉄からなる
燃焼剤が付着し、さらにその外表面を樹脂が被覆してお
り、縫糸の中心部のステンレス鋼繊維には、はとんど燃
焼剤が付着してないことが判った。また、この燃焼線を
１００メツシユパスのケイ砂中に埋め込み一端から着火
したところ、ケイ砂中において燃焼中断を起こした。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）繊維が多本数集合した束に自燃性燃焼剤を結合剤で
   もって付着せしめ、更にその外表面が被覆剤で被覆され
   た燃焼線 ２）束が、断面積１×１０＾−＾２ｍｍ＾２／本以下の
   繊維を５０本以上集合させたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の燃焼線 ３）繊維が、金属繊維又は炭素繊維であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１または２項記載の燃焼線 ４）自燃性燃焼剤が、金属粉と、金属酸化物、金過酸化
   物、金属酸化物塩類または無機ハロゲン酸塩類から選ば
   れた少なくとも１種類とからなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の燃焼線 ５）自燃性燃焼剤が、ケイ素鉄と鉛丹からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の燃焼線 ６）結合剤が、硝化綿であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の燃焼線 ７）被覆剤が樹脂であり、且つその被覆量が０．５μｇ
   ／ｍｍ＾２〜２０μｇ／ｍｍ＾２であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の燃焼線