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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024155014
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】固形燃料
(51)【国際特許分類】
   C10L 7/04 20060101AFI20241024BHJP
【FI】
C10L7/04
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023069350
(22)【出願日】2023-04-20
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-01-10
(71)【出願人】
【識別番号】000190736
【氏名又は名称】株式会社ニイタカ
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人WisePlus
(72)【発明者】
【氏名】福島 隆平
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 紗菜
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 聡
【テーマコード(参考)】
4H015
【Fターム(参考)】
4H015AA18
4H015AA21
4H015AA22
4H015AA25
4H015AB01
4H015BA05
4H015BA06
4H015BB02
4H015BB03
4H015CA02
4H015CB01
(57)【要約】
【課題】例えば徐冷条件下で冷却して固化した場合であっても、充分に硬度が高い固形燃料を提供する。
【解決手段】アルコール(A)と、脂肪酸(塩)(B)とを含む固形燃料であって、固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値が-2.0~1.0である固形燃料。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルコール(A)と、
脂肪酸(塩)(B)とを含む固形燃料であって、
固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値が-2.0~1.0である固形燃料。
【請求項2】
前記脂肪酸(塩)(B)は、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、
(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下である請求項1に記載の固形燃料。
【請求項3】
前記アルコール(A)の含有量が50~99質量%である請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項4】
前記脂肪酸(塩)(B)の含有量が3~20質量%である請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項5】
水を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項6】
前記水の含有量が1~40質量%である請求項5に記載の固形燃料。
【請求項7】
表面がパラフィンにより覆われている請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項8】
前記パラフィンの厚さが0.1~2.0mmである請求項7に記載の固形燃料。
【請求項9】
増粘剤を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項10】
前記アルコール(A)は、1価アルコールを含む請求項1に記載の固形燃料。
【請求項11】
前記1価アルコールは、メタノールである請求項10に記載の固形燃料。
【請求項12】
前記1価アルコールの含有量が50質量%以上、70質量%未満である請求項10又は11に記載の固形燃料。
【請求項13】
前記1価アルコールの含有量が70質量%以上、85質量%未満である請求項10又は11に記載の固形燃料。
【請求項14】
前記1価アルコールの含有量が85質量%以上、95質量%以下である請求項10又は11に記載の固形燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固形燃料に関する。
【背景技術】
【0002】
調理済み料理等の加熱用燃料として、円柱形状又は角柱形状の樹脂フィルムで密封された固形燃料本体が外装材により包装された固形燃料が知られている。固形燃料は、主にひとり鍋に用いられ、観光旅館をはじめとして、近年では牛丼チェーン店、和食レストラン等でも広く用いられている。また、固形燃料は、バーベキューにおける炭(木炭)等の着火剤として用いることも可能である。
【0003】
例えば、特許文献1には、固形燃料の表面をポリエチレンにより覆うことにより、燃料成分の揮散を抑制できることが開示されている。また、特許文献2には、固形燃料の表面を覆わずに、多価アルコールの脂肪酸エステルを配合することによって燃料成分の揮散を抑制し、保存安定性(保存時の固形燃料の重量保持性)を向上できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平1-267133号公報
【特許文献2】特開平8-231970号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
固形燃料は、通常、調合槽中で加温しながらその構成成分を混合、中和し、その後冷却して固化する方法により製造するところ、特に徐冷条件下で冷却して固化すると、固形燃料の硬度が低くなってしまい、その結果、固体燃料が崩れ易くなったり、固化後のサイズ・形状調整のための切断がし難くなったりする場合があった。上記特許文献1、2には、固体燃料の硬度をより高めることについては特に開示されていなかった。
【0006】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、例えば徐冷条件下で冷却して固化した場合であっても、充分に硬度が高い固形燃料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明(1)はアルコール(A)と、脂肪酸(塩)(B)とを含む固形燃料であって、固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値(以下、アルカリ指数ともいう)が-2.0~1.0である固形燃料である。
なお、固形燃料におけるアルカリ分又は酸分は、固形燃料の構成成分を均一に混合した場合に、中和されずに残るアルカリ分又は酸分である。固形燃料におけるアルカリ分の量は、正の値で表され、固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量は、負の値で表される。
また固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)において、分母となる固形燃料の質量は、固形燃料中のアルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算したものではなく、固形燃料自体の質量である。
【0008】
本発明の固形燃料は、硬度が高いため、崩れ難いと共に、切断し易く、容易にサイズ・形状を調整できるものである。本発明の固形燃料の硬度が高くなる理由は明らかではないが、アルカリ指数が所定範囲内であることにより、脂肪酸がつくるゲルのネットワーク構造が強固で安定なものとなるためであると考えられる。
【0009】
このように本発明の固形燃料は、アルカリ指数が所定範囲内に特定されているため、例えば徐冷条件下で固化して製造した場合であっても、その硬度が高いものとなる。
なお、本明細書において、固形とは、固体の性状を示すことを意味し、ゲル状も包含する概念である。
【0010】
本発明(2)は、前記脂肪酸(塩)(B)が、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下である本発明(1)の固形燃料である。
これにより、本発明の効果がより顕著なものとなる。
【0011】
本発明(3)は、前記アルコール(A)の含有量が50~99質量%である本発明(1)又は(2)の固形燃料である。
【0012】
本発明(4)は、前記脂肪酸(塩)(B)の含有量が3~20質量%である本発明(1)~(3)のいずれかの固形燃料である。
【0013】
本発明(5)は、水を含む本発明(1)~(4)のいずれかの固形燃料である。
【0014】
本発明(6)は、前記水の含有量が1~40質量%である本発明(5)の固形燃料である。
【0015】
本発明(7)は、表面がパラフィンにより覆われている本発明(1)~(6)のいずれかの固形燃料である。
これにより、燃料成分の揮散がより効果的に防止される。また、燃料として必要な着火性を有しつつ、固形燃料が意図せず着火することを防ぎ、より安全に配慮した固形燃料となる。
【0016】
本発明(8)は、前記パラフィンの厚さが0.1~2.0mmである本発明(7)の固形燃料である。
【0017】
本発明(9)は、増粘剤を含む本発明(1)~(8)のいずれかの固形燃料である。
【0018】
本発明(10)は、前記アルコール(A)が1価アルコールを含む本発明(1)~(9)のいずれかの固形燃料である。
【0019】
本発明(11)は、前記1価アルコールは、メタノールである本発明(10)の固形燃料である。
【0020】
本発明(12)は、前記1価アルコールの含有量が50質量%以上、70質量%未満である本発明(10)又は(11)の固形燃料である。
【0021】
本発明(13)は、前記1価アルコールの含有量が70質量%以上、85質量%未満である本発明(10)又は(11)の固形燃料である。
【0022】
本発明(14)は、前記1価アルコールの含有量が85質量%以上、95質量%以下である本発明(10)又は(11)の固形燃料である。
【0023】
本発明は、アルコール(A)と、脂肪酸(塩)(B)とを含み、前記脂肪酸(塩)(B)が、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下である固形燃料でもある。
【発明の効果】
【0024】
本発明の固形燃料は、着火性、火勢等の基本性能を有するとともに、硬度が高いものである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の固形燃料は、アルコール(A)と、脂肪酸(塩)(B)とを含み、アルカリ指数が-2.0~1.0である。
【0026】
上記アルカリ指数は、-1.9以上であることが好ましく、-1.8以上であることがより好ましい。アルカリ指数は、0.9以下であることが好ましく、0.8以下であることがより好ましい。なお、アルカリ指数がこのように低いことで、切断時の削りカスを低減することもできる。
【0027】
この明細書中のアルカリ指数とは、固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値であり、以下の方法で求められる。
固形燃料約10gを採取し、フェノールフタレインを含む中和エタノール(※1)を加えて加温して完全溶解させる。
アルカリ不足(フェノールフタレインが赤色に発色していない)の場合は、そのまま0.1mol/L水酸化カリウム-メタノール溶液で滴定する。アルカリ過剰(フェノールフタレインが赤色に発色している)の場合は、0.1mol/L塩酸水溶液を適当量加え酸性にしたのち、0.1mol/L水酸化カリウム-メタノール溶液で滴定する。滴定の終点は、フェノールフタレインが薄紅色に発色した時点とする。
次式により、アルカリ指数を算出する。
アルカリ指数=[(A×f-B×f′)×0.1×40.00]÷C
A:(アルカリ過剰時に加えた)0.1mol/L塩酸水溶液の量(mL)
f:0.1mol/L塩酸水溶液のファクター
B:滴定に要した0.1mol/L水酸化カリウム-メタノール溶液の量(mL)
f´:0.1mol/L水酸化カリウム-メタノール溶液のファクター
0.1:滴定溶液のモル濃度(mol/L)
40.00:水酸化ナトリウムの分子量
C:採取した固形燃料の重量 (g)
(※1) 中和エタノール:JIS K 8102に規定するエタノール(95v/v%)1Lにフェノールフタレイン溶液(※2)を10mL加え、薄紅色となるまで0.1mol/L水酸化カリウム-メタノール溶液を加えたもの。
(※2) フェノールフタレイン溶液:JIS K 8799に規定するフェノールフタレイン1.0gをはかりとり、JIS K 8102に規定するエタノール(95v/v%)90mLを加えて溶かし、精製水を加えて100mLにしたもの。
アルカリ指数は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の公知のアルカリ剤や、脂肪酸、塩酸、硫酸等の公知の酸剤を用いて適宜調整することができる。中でも、アルカリ剤として水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。酸剤として脂肪酸を用いることが好ましい。
【0028】
以下において、本発明の固形燃料の各成分について説明する。
【0029】
(アルコール(A))
アルコール(A)としては、メタノール、エタノール、プロパノール等の1価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用できる。
【0030】
本発明の固形燃料は、中でも、1価アルコールを含むことが好ましい。
1価アルコールとしては、燃焼時の固形燃料の形状安定性、においの抑制という理由から、メタノール、エタノール、及び、プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、メタノール及び/又はエタノールであることがより好ましく、メタノールであることが更に好ましい。
1価アルコールは、燃焼成分として機能する成分であり、含有量が多くなるほど、着火性、火勢、形状安定性が向上する。また保存時の固形燃料の重量保持性を向上する観点からは、含有量が95質量%以下であることが好ましく、92質量%以下であることがより好ましい。
1価アルコールは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0031】
1価アルコール(特に好ましくは、メタノール)の含有量は、固形燃料100質量%中、50~95質量%であることが、火勢、着火性と保存時の固形燃料の重量保持性とをバランス良く両立するうえで好ましい。例えば、火勢、着火性を充分なものとしながら、保存時の固形燃料の重量保持性をより優れたものとする観点からは、該含有量は、50質量%以上、70質量%未満であることが好ましい。該含有量は、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは60質量%以上である。また、火勢、着火性と保存時の固形燃料の重量保持性、燃焼時の固形燃料の形状とをよりバランス良く両立する観点からは、該含有量は、70質量%以上、85質量%未満であることが好ましい。該含有量は、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。更に、保存時の固形燃料の重量保持性を充分なものとしながら、火勢、着火性をより優れたものとする観点からは、該含有量は、85質量%以上、95質量%以下であることが好ましい。該含有量は、より好ましくは88質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。該含有量は、より好ましくは92質量%以下である。
ここで、1価アルコールの含有量は、固形燃料が2種以上の1価アルコールを含有する場合、合計含有量を意味する。他の成分の含有量についても同様である。なお、上述した1価アルコールの好ましい含有量範囲は、メタノール1種の好ましい含有量範囲と読み替えることができる。
【0032】
多価アルコールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、及び、グリセリンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。多価アルコールは、重量保持性に優れると共に、固形燃料として必要な適度な火勢、保存性、着火性も発揮できる。
多価アルコールは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0033】
多価アルコールとしては、着火性、燃焼の継続性、燃焼時の固形燃料の形状の維持という理由からは、エチレングリコール及び/又はジエチレングリコールであることが好ましく、燃焼時のにおいを低減できるという理由からは、エチレングリコールであることがより好ましい。
【0034】
本発明の固形燃料が多価アルコールを含む場合、多価アルコールの含有量は、重量保持性をより向上する観点からは、固形燃料100質量%中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上、特に好ましくは8質量%以上である。多価アルコールの含有量は、火勢、着火性、燃焼の継続性をより優れたものとする観点からは、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、一層好ましくは25質量%以下、より一層好ましくは20質量%以下、さらに一層好ましくは15質量%以下、燃焼時の固形燃料の形状の維持の観点からは、特に好ましくは5質量%以下、より特に好ましくは3質量%以下、更に特に好ましくは1質量%以下である。
【0035】
本発明の固形燃料が、1価アルコール(特に好ましくは、メタノール)及び多価アルコールを含むこともまた、本発明における好ましい形態の1つである。
【0036】
上記アルコール(A)の含有量は、固形燃料100質量%中、50~99質量%であることが好ましい。
上記アルコール(A)の含有量は、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましく、75質量%以上であることが特に好ましい。
上記アルコール(A)の含有量は、98質量%以下であることがより好ましく、95質量%以下であることが更に好ましく、93質量%以下であることが特に好ましい。
【0037】
(脂肪酸(塩)(B))
脂肪酸(塩)(B)は、通常、炭素数が2以上であり、8以上であることが好ましい。また、該炭素数が22以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。
なお、本明細書中、脂肪酸(塩)(B)は、脂肪酸及び/又は脂肪酸塩であるが、脂肪酸塩であることが好ましい。脂肪酸(塩)(B)は、例えば、脂肪酸とアルカリとの中和反応により形成される塩であることが好ましい。脂肪酸がアルカリとの中和反応により脂肪酸塩となることにより、充分な固化性を発揮する。
脂肪酸(塩)(B)は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0038】
脂肪酸(塩)(B)の脂肪酸としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸等の飽和脂肪酸;パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸;等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいが、2種以上を併用することが好ましい。なかでも、固化性の安定性という理由から、飽和脂肪酸が好ましく、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましい。
【0039】
脂肪酸(塩)(B)の塩としては、特に限定されないが、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、固化性の安定性という理由から、ナトリウム塩が好ましい。
【0040】
上記脂肪酸(塩)(B)は、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下であることが好ましい。
上記(B-1)/(B-2)のモル比が上記範囲内であると、固形燃料の硬度がより優れたものとなる。
上記(B-1)/(B-2)のモル比は、0.1以上がより好ましく、0.2以上が更に好ましく、1以上が特に好ましい。なお、該モル比がこのように大きいことで、切断時の削りカスを低減することもできる。該モル比は、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。
【0041】
上記脂肪酸(塩)(B)は、炭素数18~22の脂肪酸(塩)(B-1’)及び炭素数2~17の脂肪酸(塩)(B-2’)を含み、(B-1’)/(B-2’)のモル比が0.01以上、70以下であることがより好ましい。
上記(B-1’)/(B-2’)のモル比が上記範囲内であると、固形燃料の硬度がより優れたものとなる。
上記(B-1’)/(B-2’)のモル比は、0.1以上がより好ましく、0.2以上が更に好ましく、1以上が特に好ましい。なお、該モル比がこのように大きいことで、切断時の削りカスを低減することもできる。該モル比は、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。
【0042】
上記脂肪酸(塩)(B)は、炭素数18~20の脂肪酸(塩)(B-1’’)及び炭素数8~16の脂肪酸(塩)(B-2’’)を含み、(B-1’’)/(B-2’’)のモル比が0.01以上、70以下であることがより好ましい。
上記(B-1’’)/(B-2’’)のモル比が上記範囲内であると、固形燃料の硬度がより優れたものとなる。
上記(B-1’’)/(B-2’’)のモル比は、0.1以上がより好ましく、0.2以上が更に好ましく、1以上が特に好ましい。該モル比は、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。
【0043】
脂肪酸(塩)(B)の含有量は、固形燃料100質量%中、3~20質量%である。脂肪酸(塩)(B)の含有量が20質量%を超える場合、固形燃料が固化する温度や硬度が高くなりすぎ、製造性が悪化するおそれがある。脂肪酸(塩)(B)の含有量が3質量%未満の場合、充分な固化性が得られず、また燃焼時の固形燃料の形状にも劣る傾向がある。脂肪酸(塩)(B)の含有量は、好ましくは4質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは6質量%以上、特に好ましくは7質量%以上であり、好ましくは18質量%以下、より好ましくは16質量%以下、さらに好ましくは14質量%以下、特に好ましくは12質量%以下である。
本明細書中、脂肪酸(塩)(B)の含有量は、固形燃料100質量%中の、脂肪酸の質量割合と脂肪酸塩を脂肪酸に換算した質量割合との合計質量割合である。
【0044】
前記固形燃料は、増粘剤を含むことが好ましい。これにより、燃焼の際の粉粒状の飛び散りも抑制できると共に、固化性の安定性をより向上できる傾向がある。
増粘剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0045】
増粘剤としては、特に限定されないが、例えば、多糖類、ポリアクリルアミド、ポリアルキレンオキシド、ポリアクリル酸及びその塩、ポリビニルアルコール等が挙げられる。なかでも、燃焼時の燃料の粉粒状の飛び散り抑制という理由から、多糖類が好ましい。すなわち、前記増粘剤が多糖類を含むことが好ましい。
【0046】
多糖類としては、特に限定されないが、例えば、セルロース誘導体、デンプン、アルギン酸及びその塩(例えば、アルギン酸ナトリウム)、グアーガム、ジェランガム、ゼラチン、ペクチン、キサンタンガム、カラギナン等が挙げられる。なかでも、燃焼時の燃料の粉粒状の飛び散り抑制という理由から、セルロース誘導体が好ましい。すなわち、前記増粘剤がセルロース誘導体を含むことが好ましい。
【0047】
セルロース誘導体としては、特に限定されないが、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル等が挙げられる。なかでも、燃焼時の燃料の粉粒状の飛び散り抑制という理由から、セルロースエーテルが好ましく、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、メチルセルロースがさらに好ましい。すなわち、前記増粘剤がメチルセルロースを含むことが好ましい。
【0048】
増粘剤の20℃における2質量%水溶液粘度は、好ましくは100mPa・s以上100,000mPa・s以下、より好ましくは150mPa・s以上50,000mPa・s以下、さらに好ましくは200mPa・s以上10,000mPa・s以下である。
本明細書において、増粘剤の20℃における2質量%水溶液粘度は、JISZ8803(2011)に準拠して、Brookfield型回転粘度計により測定される。
【0049】
前記固形燃料が増粘剤を含む場合、増粘剤の含有量は、固形燃料100質量%中、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上であり、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.8質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。
【0050】
前記固形燃料には、前記成分の他、固形燃料において一般的に用いられている添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば、香料、色粉、安定化剤等が挙げられる。これら各添加剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0051】
前記固形燃料は、水を含むことが好ましい。前記固形燃料が水を含むと、重量保持性がより優れるものとなる。
前記固形燃料が水を含む場合、水の含有量は、固形燃料100質量%中、好ましくは1質量%以上、より好ましくは1.5質量%以上である。水の含有量は、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、一層好ましくは25質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。1質量%未満であると、充分な重量保持性が得られない傾向があり、40質量%を超えると、充分な火勢、着火性が得られず、また、十分な固化性が得られない傾向がある。上記、水の含有量は、アルカリ剤と脂肪酸等の酸剤の中和によって生じる水分量も含んだ値である。
【0052】
前記固形燃料は、一般的な方法で製造される。すなわち、調合槽中で加温しながら前記各成分を混合、中和し、その後冷却して固化する方法等により製造できる。
前記固形燃料は、アルコールを含む固形物である。通常、液体であるアルコールを固体にするため、固形燃料用組成物には、脂肪酸とアルカリを配合し、脂肪酸がアルカリとの中和反応により脂肪酸塩となることにより、充分な固化性が得られ、固形燃料用組成物を固形物である固形燃料とすることができる。なお、塊状や高い円柱形状の固形燃料を切断等により所定形状(低い円柱形状等)に成形してもよい。
【0053】
前記固形燃料は、表面がパラフィンにより覆われていることが好ましい。すなわち、前記固形燃料は、パラフィンにより密封されていることが好ましい。固形燃料表面がパラフィンにより覆われていると、固形燃料の燃料成分の蒸発を防ぐことができ、より良好な重量保持性が得られる傾向がある。また、燃料として必要な着火性を有しつつ、固形燃料が意図せず着火することを防ぎ、より安全に配慮した固形燃料となる傾向がある。また、燃焼時の固形燃料の形状にもより優れる傾向がある。
【0054】
パラフィンとしては、炭化水素であれば特に限定されず、例えば、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、イコサン、ヘンイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン等の鎖式飽和炭化水素等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0055】
パラフィンの融点は、好ましくは40℃以上、より好ましくは45℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、好ましくは80℃以下、より好ましくは78℃以下、さらに好ましくは75℃以下である。
本明細書において、パラフィンの融点は、JISK2235(2009)に準拠して、パラフィンワックス融点試験器により測定される。
【0056】
固形燃料の表面の面積100%中、パラフィンにより覆われている割合は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは100%である。
【0057】
前記パラフィンの厚さの下限値は、好ましくは0.1mm、より好ましくは0.2mm、さらに好ましくは0.3mmであり、上限値は、好ましくは2.0mm、より好ましくは1.5mm、さらに好ましくは1.3mmである。
パラフィンの厚さが0.1mm未満の場合、固形燃料の重量保持性の向上が十分に得られない場合がある。パラフィンの厚さが2.0mmを超える場合、着火性が悪化するおそれがある。
本明細書において、パラフィンの厚さは、ノギスにより測定される切断面5箇所の測定値の平均値である。
【0058】
固形燃料表面をパラフィンで覆う方法は特に限定されないが、例えば、固形燃料表面に液状のパラフィンを噴霧する方法、加温溶解した液状のパラフィンに浸漬する方法等により行うことができる。
【0059】
前記固形燃料の形状は、特に限定されないが、例えば、円柱形状、角柱形状、塊状、粉状等が挙げられる。なかでも、着火性、火勢の安定性という理由から、円柱形状、角柱形状が好ましい。
【0060】
前記固形燃料は、缶に充填してもよい。例えば、缶の中に固形燃料を充填して、缶に入れたまま蓋を開けて固形燃料に着火することで燃料として使用する製品形態も想定される。
【0061】
前記固形燃料は、調理済み食品等の食品の保温、加温用途、加熱調理用途等に使用できる。なかでも、火勢、燃焼時間が適度であるという理由から、調理済み食品の保温、加温用途に用いられることが好ましい。
【0062】
前記固形燃料の重量は、特に限定されるものではなく、使用目的等にあわせて適宜設定すればよい。調理済み食品の保温、加温用途に用いるのであれば、3~300gであることが好ましく、3~60gであることがより好ましく、5~50gであることがさらに好ましい。
なお、本明細書において、固形燃料の表面がパラフィンにより覆われている場合に、パラフィンの重量(質量)は、固形燃料の重量(質量)には含めない。
【0063】
前記固形燃料を燃焼させる際には、受け皿の内部に固形燃料を設置し、着火して燃焼させる。このような形状の固形燃料は、例えば、既に調理等が終了した鍋料理等の保温に適している。
【実施例0064】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0065】
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
メタノール:米山薬品工業株式会社製のメタノール
エタノール:米山薬品工業株式会社製のエタノール(99.5)
プロパノール:米山薬品工業株式会社製の1-プロパノール
エチレングリコール:米山薬品工業株式会社製のエチレングリコール
ジエチレングリコール:米山薬品工業株式会社製のジエチレングリコール
プロピレングリコール:米山薬品工業株式会社製のプロピレングリコール
グリセリン:米山薬品工業株式会社製のグリセリン
水酸化ナトリウム:米山薬品工業株式会社製の水酸化ナトリウム
水酸化カリウム:米山薬品工業株式会社製の水酸化カリウム
酢酸:米山薬品工業株式会社製の酢酸
カプリル酸:米山薬品工業株式会社製のn-カプリル酸
カプリン酸:米山薬品工業株式会社製のデカン酸
ラウリン酸:米山薬品工業株式会社製のラウリン酸
ミリスチン酸:米山薬品工業株式会社製のミリスチン酸
パルミチン酸:米山薬品工業株式会社製のパルミチン酸
ステアリン酸:米山薬品工業株式会社製のステアリン酸
アラキジン酸:富士フイルム和光純薬株式会社製のエイコサン酸
メチルセルロース:信越化学工業株式会社製のメトローズSM400(20℃における2質量%水溶液の粘度:400mPa・s)
パラフィン:米山薬品工業株式会社製のパラフィン(融点:68-70℃)
【0066】
(実施例及び比較例)
<固形燃料の作製>
表1~表3に示す配合内容に従い、ホットスターラーを用いて、各薬品を55~70℃の条件下で混合し、固形燃料用組成物を得た。ここで、各配合において、脂肪酸が表1~表3の組成となり、アルカリ指数が表1~表3の値となるように、脂肪酸と水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムとを配合した。表1~表3中、脂肪酸の量(質量部)は、固形燃料用組成物中の、脂肪酸の質量割合と脂肪酸塩を脂肪酸に換算した質量割合との合計質量である。また、各成分の質量(質量部)は、純分の質量である。また、合計量が100質量部となるようにした。
得られた固形燃料用組成物を冷却して固化させた後、切断して円柱形状に成形し、固形燃料を得た。
なお、実施例7、20、30、33、37、41、43、56、66、78では、80℃で加温溶解したパラフィンに浸漬することにより、固形燃料の表面の90%をパラフィンにより覆った(パラフィンの厚さ:0.5mm)。
得られた固形燃料を用いて下記評価を行い、結果を表1~表3に示した。実施例7、20、30、33、37、41、43、56、66、78では、硬さ及び切断時の削りカスの出にくさの評価は、パラフィンで被う前の固形燃料を用いておこない、それ以外の評価は、パラフィンにより覆った固形燃料についておこなった。
【0067】
(硬さ(徐冷))
各薬品を55~70℃の条件下で混合して得た固形燃料用組成物を、直径40mmのガラス管に充填し、50℃の温浴中でゆっくり固化させた。固化後、高さ25mmにカットし、サンプルの上面、下面をすべて覆う治具を使用し、オートグラフAGS-10kNX((株)島津製作所製)で10mm/minの速度で水平に圧縮した。固形燃料を5mm圧縮するときに必要な荷重(N)の数値を硬さ指数とした。
下記基準により評価した。
◎:上記硬さ指数が150以上、500以下
〇:上記硬さ指数が120以上、150未満、または、500超え、600以下
△:上記硬さ指数が100以上、120未満、または、600超え
×:100未満
なお、△以上であれば、硬さは良好であり、崩れ難いと共に、切断性に優れる。硬さは、硬いほど崩れ難い一方、適度な硬さである方が、切断性がより優れる。崩れ難さと切断性をバランス良く優れたものとする観点からは、上記◎又は○の硬さ指数とすることが好ましい。
【0068】
(切断時の削りカスの出にくさ)
線径0.5mmのピアノ線を用いて固形燃料を切断したときの削りカスの出にくさを確認した。下記基準により評価した。
◎:削りカスがほぼ出ない
〇:削りカスが少ない
×:削りカスが多い
【0069】
(燃焼時の固形燃料の形状)
固形燃料をアルミカップの中に入れて着火し、燃焼中の固形燃料の様子を目視で観察した。下記基準により評価した。
◎:液垂れが起こらない
〇:液垂れがわずかに起こる
△:液垂れが起こる
×:全量が液化する
なお、△以上であれば、燃焼時の固形燃料の形状は良好である。
【0070】
(保存時の重量変化)
固形燃料25gをポリエチレン製フィルムで包装し、25℃、湿度50%RHの環境に24時間静置した。試験前後の重量を測定し、重量減少量を算出した。下記基準により評価した。
◎:重量減少量が1.00g以下
〇:重量減少量が1.00g超え1.20g以下
×:重量減少量が1.20g超え
【0071】
(着火性)
固形燃料の上面に着火ライターの炎を当て、着火するまでの時間を測定した。下記基準に
より評価した。
◎:着火時間が1秒未満
〇:着火時間が1秒以上2秒未満
×:炎を2秒当てても着火しない
【0072】
(火勢)
固形燃料25gをコンロに置いて着火し、コンロ上に300mLの水(15℃)が入ったアルミ鍋を置いた。固形燃料の燃焼中の火勢と、水の沸騰の様子を目視で観察した。下記基準により評価した。
◎:水が沸騰するまでの時間が12分未満
〇:水が沸騰するまでの時間が12分以上15分未満
×:水が沸騰するまでの時間が15分以上
【0073】
【表1】
【表2】
【表3】
【0074】
表1~表3より、アルコール(A)と、脂肪酸(塩)(B)とを含み、アルカリ指数が-2.0~1.0である固形燃料は、徐冷条件下で冷却して固化した場合であっても、充分に硬度が高いものであることが分かった。

【手続補正書】
【提出日】2023-08-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルコール(A)と、
脂肪酸(塩)(B)とを含む固形燃料であって、
固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値が-2.0~1.0であり、
1価アルコールの含有量が85質量%未満であり、
前記脂肪酸(塩)(B)は、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、
(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下である固形燃料。
【請求項2】
前記アルコール(A)の含有量が50~99質量%である請求項に記載の固形燃料。
【請求項3】
前記脂肪酸(塩)(B)の含有量が3~20質量%である請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項4】
水を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項5】
前記水の含有量が1~40質量%である請求項に記載の固形燃料。
【請求項6】
表面がパラフィンにより覆われている請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項7】
前記パラフィンの厚さが0.1~2.0mmである請求項に記載の固形燃料。
【請求項8】
増粘剤を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項9】
前記アルコール(A)は、1価アルコールを含む請求項1に記載の固形燃料。
【請求項10】
前記1価アルコールは、メタノールである請求項に記載の固形燃料。
【請求項11】
前記1価アルコールの含有量が50質量%以上、70質量%未満である請求項又は10に記載の固形燃料。
【請求項12】
前記1価アルコールの含有量が70質量%以上、85質量%未満である請求項又は10に記載の固形燃料。
【手続補正書】
【提出日】2023-10-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルコール(A)と、
脂肪酸(塩)(B)とを含む固形燃料であって、
固形燃料におけるアルカリ分の量又は固形燃料における酸分を中和するためのアルカリ分の不足量を、アルカリ分を同モル数の水酸化ナトリウムに換算して、固形燃料中の水酸化ナトリウムの質量割合(mg/g)で表した数値が-2.0~1.0であり、
1価アルコールの含有量が85質量%未満であり、
前記脂肪酸(塩)(B)は、脂肪酸の質量割合と脂肪酸塩を脂肪酸に換算した質量割合との合計質量割合が9質量%以上であり、炭素数18以上の脂肪酸(塩)(B-1)及び炭素数17以下の脂肪酸(塩)(B-2)を含み、
(B-1)/(B-2)のモル比が0.01以上、70以下である固形燃料。
【請求項2】
前記アルコール(A)の含有量が50~99質量%である請求項1に記載の固形燃料。
【請求項3】
前記脂肪酸(塩)(B)は、脂肪酸の質量割合と脂肪酸塩を脂肪酸に換算した質量割合との合計質量割合~20質量%である請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項4】
水を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項5】
前記水の含有量が1~40質量%である請求項4に記載の固形燃料。
【請求項6】
表面がパラフィンにより覆われている請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項7】
前記パラフィンの厚さが0.1~2.0mmである請求項6に記載の固形燃料。
【請求項8】
増粘剤を含む請求項1又は2に記載の固形燃料。
【請求項9】
前記アルコール(A)は、1価アルコールを含む請求項1に記載の固形燃料。
【請求項10】
前記1価アルコールは、メタノールである請求項9に記載の固形燃料。
【請求項11】
前記1価アルコールの含有量が50質量%以上、70質量%未満である請求項9又は10に記載の固形燃料。
【請求項12】
前記1価アルコールの含有量が70質量%以上、85質量%未満である請求項9又は10に記載の固形燃料。