JPH0220306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は粉体噴霧器、とくに一度に多量の粉体
を噴霧し、使いきるタイプの簡易な粉体噴霧器に
関する。 従来から粉体噴霧器は種々提案されているが一
度に多量の粉体を噴霧でき、しかも小型軽量のも
のは見当たらない。たとえば少量の粉体を多量の
液化ガスで噴霧するエアゾール製品はあるがそれ
は単に多量の液化ガスなどの成分の性質を改善す
るために少量の粉体成分が用いられているという
だけのものであり、噴霧される主成分が粉体、該
粉体の性質を主として利用しようとするものでは
ない。他方、粉末消火器のように粉末を圧縮ガ
ス、たとえばチツ素や炭酸ガスなどの圧縮ガスで
噴霧するものもある。しかしながらそれらの多く
は圧縮ガスを非常な高圧、たとえば35℃において
40〜60Kg／cm²Ｇの状態で小型の耐圧性の非常に高
い容器に封入し、使用時にこの圧縮ガスを粉末を
入れた容器に導入し、該粉末を容器外に噴霧しよ
うとするものである。この種の粉体噴霧器は圧縮
ガスの容器が非常な高圧に耐えなければならない
ため非常に高価になり、かつ取扱いも複雑で簡易
な機構とはいえず、小型軽量にもなりがたい。前
記のような複雑な機構を単純にするために噴射弁
を取付けた耐圧容器に粉末を入れ、炭酸ガスなど
の圧縮ガスを充填した粉体噴霧器である消火器も
作製されているがそのような消火器は長期間所望
の圧力を保持することが困難である。その種の粉
体噴霧器では２〜３年で圧力が約半分になるもの
もあり、圧力低下を防止する方法が種々検討され
ているが効果のある方法は本来の簡易な粉末噴霧
器の作製という趣旨からはずれるような複雑な構
造にせざるをえないのが実状であり、市場に定着
するには至つていない。 前記のような実状に鑑み、本発明者らは通常の
エアゾール製品とことなり粉体を主成分として噴
霧でき、通常の粉末噴霧器消火器のように非常に
高い圧力にたえうる容器と複雑な機構などを必要
とせず、長期間所望の圧力を保持することのでき
る好ましい粉体噴霧器を開発するため鋭意研究を
重ねた結果、噴射弁がもうけられている耐圧容器
に粉体を入れ、該粉体の組成中に10ｍμ〜10μｍ
の一次粒子からなる粉体を配合し該耐圧容器の空
隙に対して0.5〜1.0モル／の液化ガスを充填し
て粉体噴霧器を作製することにより、前記諸目的
を達成するに至り、本発明を完成した。 すなわち本発明では粉体を噴霧させるために液
化ガスを用いることにより、チツ素ガスを用いる
ばあいのように非常に高い耐圧容器を用いる必要
がなくなり、長期間所望の圧力を保持することが
できるようになり、かつ粉体噴霧器に噴射弁をも
うけた簡単な機構の粉体噴霧器にしうるとという
顕著な効果がえられる。 本発明に用いる噴射弁がもうけられている耐圧
容器としては、たとえばエアゾールバルブがもう
けられているエアゾール容器のような13Kg／cm²Ｇ
で変形せず15Kg／cm²Ｇで破壊しない程度の強度を
有する噴射弁がもうけられている容器であれば大
きさ、形状または材質などにより制限されるもの
ではない。しかし好ましい材質としては価格、加
工性などの点からブリキ、アルミニウムなどがあ
げられ、その大きさとしては100ml〜１程度の
ものが手軽に取扱えるなどの点から好ましく、ま
た形状としてはほぼ円筒状のものが好ましい。 前記耐圧容器にもうけられている噴射弁は耐圧
容器が作製されたのち該容器に取付けられてもよ
く、噴射弁を有する耐圧容器として一体成形する
などの方法によつて作製されてもよい。 本発明に用いる噴射弁としては前記のエアゾー
ルバルブ以外に消火器に通常用いられている封板
タイプの噴射弁などが採用されてもよい。 本発明に用いる粉体の種類にはとくに制限はな
く、たとえば炭酸カルシウム、重炭酸ソーダ、炭
酸ソーダ、塩化カルシウム、食塩、その他の金属
塩、タルク、カオリン、活性白土、ケイソウ土な
どの鉱産物、リン酸アンモニウム、無水シリカ、
ゼオライト、アルミニウムクロロハイドレートな
どの無機物、有機顔料のような有機物またはそれ
らの混合物などがあげられ、それらの表面などを
改質したものであつてもよく、それらをマイクロ
カプセル化したものであつてもよく、またそれら
の粉体に有効成分を含浸させたものであつてもよ
い。 本発明に用いる主たる粉体の粒径としては10μ
ｍ〜0.3mm程度のものが好ましく、主たる粉体の
粒径が約10μｍ未満になると粉体の見かけ比重が
小さくなり、耐圧容器中に占める粉体の量が少な
くなり不経済になるなどの問題が生じ、粒径が
0.3mmをこえると噴霧するときにつまりやすくな
つたり、押出されなくなつたりするなどの問題が
生じる。また本発明では10ｍμから10μｍの一次
粒子からなる粉体を主たる粉体に配合しているの
で、主たる粉体の見かけ比重を小さくし、流動性
を大きくすることができる。そして、このため効
果的に粉体を噴霧することができる。 前記粉体の見かけ比重としては約0.2〜1.0であ
ることが望ましい。見かけ比重が約0.2未満にな
ると耐圧容器中に占める粉体量が少なくなり、不
経済になる。一方、見かけ比重が約1.0をこえる
と粉体噴霧器を長期間保存すると粉体の凝集がお
こりやすくなり、粉体がうまく噴霧されないばあ
いが生じたりする。前記一次粒子からなる粉体と
しては見かけ比重の小さい無水シリカの微粉末な
どがあげられる。重炭酸ソーダの見かけ比重を調
整するためにアエロジル200（無水微粉末シリカ、
日本アエロジル工業(株)製）を混合した混合物の見
かけ比重と混合物組成との関係を第１図に示す。
第１図に示すようにアエロジル200を用いること
により、重炭酸ソーダの見かけ比重を効果的に調
整しうる。 本発明に用いる粉体は見かけで耐圧容器に約70
〜95容量％充填されることが好ましく、たとえば
内容積500mlの耐圧容器ならば約350〜475ml充填
することが好ましく、重量としては粉体の見かけ
比重から考えて見かけ比重が0.2のばあいには約
70〜95ｇ、見かけ比重が0.5のばあいには約175〜
237.5ｇ、見かけ比重が1.0のばあいには約350〜
475ｇ充填することが好ましい。 本発明に用いる液化ガスとしては35℃における
圧力が約4.0〜8.0Kg／cm²Ｇの液化ガスがあげら
れ、粉体の噴射剤として用いられる。該液化ガス
は安全性の面を考慮すると不燃性液化ガスが好ま
しいが可燃性液化ガスであつても使用されうる。
前記液化ガスとしてはジクロロジフルオロメタ
ン、ブロモトリフルオロメタンまたはクロロジフ
ルオロメタンなどの不燃性液化ガス；前記のよう
な不燃性液化ガスとトリクロロフルオロメタンま
たはジクロロテトラフルオロエタンなどとの不燃
性混合液化ガス；プロパン、イソブタンまたはジ
メチルエーテルなどの可燃性液化ガス；前記のよ
うな可燃性液化ガスとノルマルブタンなどとの可
燃性混合液化ガスなどがあげられ、それらを単独
で用いることが使用時の圧力維持などの点から望
ましいが、混合して用いてもよい。前記のような
不燃性液化ガスまたは不燃性混合液化ガス90％
（重量％、以下同様）以上に対して可燃性液化ガ
スまたは可燃性混合液化ガス10％以下を混合した
混合物も不燃性になるが可燃性成分が10％をこえ
る量含有されると多くのばあい混合物が可燃性に
なる。 本発明に用いる液化ガスの充填量は耐圧容器中
の空隙に対して約0.5〜1.0モル／であることが
好ましい。前記液化ガスの充填量が約0.5モル／
より少ないばあいには噴射性能が充分ではな
く、長期間の保存により液化ガスの圧力降下が生
じ、さらに噴射性能が低下する。液化ガスの充填
量が約1.0モル／より多いばあいには長期間の
保存による液化ガスの圧力降下はおこらないが、
液化ガスによる粉体の湿潤がおこり、粉体粒子間
相互作用が強くなり、ペースト状の非流動性物質
が形成されて噴射不能になる。なおここにいう耐
圧容器の空隙とは耐圧容器に粉体を充填した残り
の空間のことをいうが、見かけの空間をさすもの
ではなく、次式で示されるように耐圧容器の内容
積から粉体の重量／粉体の真比重（以下、真体積
という）を差引いたものである。 耐圧容器の空隙＝耐圧容器の内容積−真体積 粉体が混合物のばあいにはそれぞれの粉体の真
体積の合計が粉体の真体積である。 一般にチツ素などの圧縮ガスでは簡易型の耐圧
容器内の空隙に対して0.3モル／程度までしか
充填できない。なぜならば簡易型の耐圧容器では
圧力を８Kg／cm²Ｇ程度までにおさえなければなら
ないからである。 本発明に用いる液化ガスが耐圧容器内の空隙に
対して約0.5〜1.0モル／も充填でき、しかも簡
易型の耐圧容器が使用できる程度の圧力を維持す
るのは充填された液化ガスのうちの一部（0.2〜
0.7モル／程度）が液化しているためと考えら
れる。通常は液化したガスは耐圧容器内の底にた
まるが本発明における液化ガスの充填量の範囲で
はそれが観察されない。これは本発明においては
耐圧容器内に粉体が充填されているから約0.3モ
ル／をこえて充填された液化ガスが粉体表面に
吸着または粉体同士がひつつかない程度に湿潤さ
れるためと考えられ、液化ガス以外に粉体のみが
充填されているばあいに限り観察される現象であ
る。しかし液化ガスの充填量が約1.0モル／を
こえると粉体表面に吸着された液化ガスが液体と
して働き、粉体を凝集させ、粉体をペースト状に
する。ペースト状になつた粉体は粉体噴霧器のつ
まりの原因となり、これが従来からの本発明の粉
体噴霧器と類似の噴霧器の開発を阻害してきたと
考えられる。 本発明の粉体噴霧器は耐圧容器に粉体を充填し
たのち噴射弁を取付け、通常の方法で液化ガスを
充填する方法により、または噴射弁をもうけた耐
圧容器に粉体および液化ガスを充填するような方
法などにより作製される。 つぎに本発明の粉体噴霧器を実施例および比較
例にもとづき詳細に説明する。 実施例 １ 内容積520mlのブリキ製耐圧容器に平均粒径
50μｍの重炭酸ソーダ240ｇおよび微粉末シリカ
（日本アエロジル工業(株)製、アエロジル200）15ｇ
を充填し、エアゾール用噴射弁を取付けた。充填
した粉体の見かけ体積は約450mlであり、真体積
は130ml、したがつて耐圧容器内の空隙は390mlで
あつた。これに第１表に示す量の噴射剤であるジ
クロロジフルオロメタン（以下、F12という）お
よびジクロロテトラフルオロエタン（以下、
F114という）を充填し、粉体噴霧タイプの消火
器を作製した。 えられた消火器は油火災に対して有効であつ
た。また該消火器の作製直後の噴射性能および長
期間経過後の噴射性能を噴射時の状態を肉眼観察
することにより測定した。その結果を第１表に示
す。 前記消火器の長期間経過時の噴射性能を測定す
るために前記方法とは別に内圧の経時変化を測定
した。また容器に超微細な孔をあけて強制的にガ
スを漏洩させたばあいの内圧の変化を測定した。
それらの結果をそれぞれ第２図および第３図に示
す。 実施例 ２ 内容積450mlのアルミニウム製耐圧容器にMEP
剤粉剤（スミチオン（住友化学工業(株)製）を２％
含有するタルクを主体とする粉剤）140ｇと無水
ケイ酸（サイロイド244、富士デヴイソン化学(株)
製）５ｇとを入れ、エアゾール用噴霧弁を取付け
た。前記粉体混合物の見かけ体積は約420mlであ
り、真体積は50ml、したがつて耐圧容器内の空隙
は400mlであつた。これにジムチルエーテル12.8
ｇを充填し、噴霧が非常に簡単に行なえる農薬
（殺虫剤）の粉体噴霧器を作製した。 えられた噴霧器の作製直後および長期間経過後
の噴射性能を実施例１と同様にして測定した。そ
の結果を第１表に示す。 比較例 １〜２ 第１表に示す粉体および噴射剤を用いて実施例
１と同様にして粉体噴霧タイプの消火器を作製
し、その性能を測定した。その結果を第１表に示
す。 比較例 ３ 第１表に示す粉体および噴射剤を用いて実施例
１と同様にして粉体噴霧タイプ消火器を作製し、
その性能を測定した。その結果を第１表に示す。 前記消火器の長期間経過時の噴射性能を測定す
るために前記方法とは別に内圧の経時変化を測定
した。また容器に超微細な孔をあけて強制的にガ
スを漏洩させたばあいの内圧の変化を測定した。
それらの結果をそれぞれ第２図および第３図に示
す。

【表】 前記のように本発明の粉体噴霧器は粉体および
液化ガスの特性を利用したまつたく新しいタイプ
の粉体噴霧器であり、しかも従来一部で使用され
ていた炭酸ガスを用いた粉体噴霧器よりも寿命が
長く、安全なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は重炭酸ソーダとアエロジル200との混
合物の組成と見かけ比重との関係を示すグラフ、
第２図は本発明の一実施態様である消火器および
比較として用いた消火器の内圧と期間との関係を
示すグラフおよび第３図は第２図に示すそれぞれ
の消火器に超微細な孔をあけたときの内圧とガス
漏洩量との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 噴射弁がもうけられている耐圧容器に粉体を
   入れ、該粉体の組成中に10ｍμ〜10μｍの一次粒
   子からなる粉体を配合し、該耐圧容器の空〓に対
   して0.5〜1.0モル／の液化ガスを充填したこと
   を特徴とする粉体噴霧器。