JPH10505573A - 点火用素子および微調整可能な点火用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、十分な出力とともに、使用目的に応じて、点火遅延時間を本質的に損なうことなく、点火感度および点火不感応性についての微調節可能な値を有するような点火剤および点火用素子のための微調節可能な点火用組成物に関する。点火用素子は、２つの性質の異なる点火用組成物の組合せ物である。第一の点火用組成物（灼熱線組成物）は、起爆剤、熱導出添加剤、酸化剤および結合剤を含有し、第二の点火用組成物（出力組成物）は、熱い反応粒子を製造する成分、酸化剤および結合剤を含有している。

Description

【発明の詳細な説明】 点火用素子および微調整可能な点火用組成物 本発明は、点火剤および点火用素子のための微調整可能な点火用組成物に関す る。 点火剤および点火用素子の作用は、本質的に、２つの要因によって定められる 。一方では、反応生成物が、できるだけ粒子が豊富であり、かつ前記粒子ができ るだけ熱くなければならず、他方では、粒子に、推進負荷をできるだけ良好に浸 透させるために、粒子のために運搬ガスが供給されなければならない。また、運 搬ガスは、粒子温度を保持するために、相応して高い温度を有していなければな らない。Ｂ／ＫＮＯ₃またはＴｉ／Ｂａ（ＮＯ₃）₂またはＴｉＨ_x／Ｂａ（ＮＯ₃ ）₂（ｘは、１未満）またはＺｒ／Ｂａ（ＮＯ₃）₂およびニトロセルロースを基 礎とする火薬工業用燃料を含有する点火剤および点火用素子あるいはまたジルコ ンおよび過塩素酸カリウムを含有する点火剤および点火用素子は、一般に、前記 の要求を充足している。 あるいはまた、前記の原則的な出力の要求とともに、前記の点火剤および点火 用素子の感度および安全性に関連する他の性質は、この種の点火剤および点火用 素子の品質および使用可能性に特に決定的に重要である。前記の性質、いわゆる 電気的データは、個々の組 成物の点火感度（Ａｚｅ）、点火不感応性（Ａｚｕ）および点火遅延時間（Ａｚ ｖｚ）である。この場合、点火感度は、若干、安全性に関する表現であり、点火 感度もしくは点火遅延時間は、若干、点火用組成物の点火感度に関する表現であ る。これまで、十分に高い点火不感応性を有するが、しかし、その代わりに点火 感度もしくは点火遅延時間についての高すぎる値、即ち、少なすぎる点火感度を 有する点火用組成物または十分に少ない点か感度および点火遅延時間を有するが 、しかし、不十分な点火不感応性を有する点火用組成物は公知である。 本発明の課題は、十分な出力とともに、使用目的に応じて、点火感度および点 火不感応性についての微調整可能な値を有するが、しかし、点火遅延時間は本質 的に損なわれない点火剤および点火用素子（以下、略して点火用素子と呼ばれる ）を提供することであった。 本発明によれば、前記課題は、２つの性質の異なる点火用組成物の提供および 組み合わせによって解決された。この場合、１．点火用組成物は、電気的データ に関わるいわゆる灼熱線組成物であり、他方、２．点火用組成物は、出力に関わ るいわゆる出力組成物である。驚異的なことに、点火遅延時間を損なうことのな い、灼熱線組成物の点火感度の向上のためには、灼熱線組成物中での高い熱導出 の保証が特に重要であるこ とが確認された。このことは、本発明によれば、熱を導出する状態である添加剤 によって達成される。前記の熱導出添加剤は、公知のように熱を吸収でき、かつ このことによって周囲から熱を奪う物質から選択されている。この種の物質の例 は、無機あるいはまた有機の天然物、例えば金属、金属化合物または有機金属化 合物であってもよい。 灼熱線組成物の第一の実施態様の場合、熱導出成分としては、本発明によれば 、金属または金属化合物が予定されている。金属としては、有利にジルコン、ア ルミニウム、チタンおよび／またはフェロチタンが使用される。特に有利には、 ジルコンである。金属化合物としては、例えば前記金属のホウ化物および水素化 物を使用することができる。特に有利には、ホウ化ジルコンおよび水素化ジルコ ンである。前記の熱導出金属添加剤とともに、本発明による点火用素子の灼熱線 組成物は、少なくとも１つの起爆剤、例えばアジ化鉛、ジアゾジニトロフェノー ル、アジ化銀、トリジナートまたはピクリン酸塩、有利にピクリン酸鉛並びに１ つの酸化剤、例えばアルカリ金属硝酸塩もしくはアルカリ土類金属硝酸塩、アル カリ金属塩素酸塩もしくはアルカリ土類金属塩素酸塩、アルカリ金属過塩素酸塩 もしくはアルカリ土類金属過塩素酸塩、有利にＫＣｌＯ₃および／またはＫＣｌ Ｏ₄、特に有利にＫＣｌＯ₄および１つの結合剤を含有している。結合剤は、個々 の成分の結合ばかりでなく、点火用素子の温度安定性にも関わっており；該点火 用素子は、８５℃を上回る温度安定性を有していなければならない。従って、本 発明による適当な結合剤は、ポリビニルアセテート、ポリスルホンまたはポリエ ーテルスルホンである。有利に、ポリビニルアセテートが使用される。熱導出添 加剤が、点火感度を向上させることになるのに対して、使用された起爆剤は、必 要とされた点火感度の保証に関わっている。第一の実施態様の本発明による適当 な灼熱線組成物は、起爆剤、有利にピクリン酸鉛２０〜８０部、熱導出添加剤お よび酸化剤からなる混合物２０〜８０部および結合剤１〜６部を含有している。 熱導出添加剤および酸化剤からなる混合物は、熱導出添加剤６０〜９０部および 酸化剤１０〜４０部を含有している。 灼熱線組成物の第二の実施態様の場合、熱導出成分として、本発明によれば熱 導出起爆剤、有利にアジ化銀が、場合によっては他の熱導出成分、例えば金属、 金属化合物または有機金属化合物との組合せ物で予定されている。金属としては 、前記の実施態様の場合にも、ジルコン、アルミニウム、チタンおよび／または フェロチタン、金属化合物としては、ホウ化物および水素化物、有利にホウ化ジ ルコンおよび水素化ジルコンを使用することができる。アジ化銀の使用の場合の 詳細な利点は、該アジ化銀が、同時に熱導出添加剤と して作用し、かつ起爆剤としての該アジ化銀の性質において、点火感度を改善し ている点にある。本発明により、専らアジ化銀が使用される場合には、灼熱線組 成物は、アジ化銀１００部および結合剤１〜６部、有利に４部からなる。第一の 実施態様の場合と同じ機能を有する結合剤としては、有利にポリビニルアセテー トが使用される。 本発明による出力組成物は、熱い反応粒子から製造される成分、上記の酸化剤 および上記の結合剤からなる。熱い反応粒子から製造される成分としては、種々 の結晶変性物中のジルコンか、チタンまたはこれらの混合物が適している。酸化 剤としては、例えばＫＣｌＯ₃および／またはＫＣｌＯ₄、有利にＫＣｌＯ₄が使 用される。＋結合剤としては、有利に灼熱線組成物と同じ物質が使用される。本 発明による適当な出力組成物は、ジルコン、チタンまたはこれらの混合物３０〜 ８０部、酸化剤、有利にＫＣｌＯ₄２０〜７０部および結合剤１〜６部を含有し ている。有利に、ジルコン６０部、ＫＣｌＯ₄４０部およびポリビニルアセテー ト４部からなる混合物が使用される。 本発明による点火用組成物は、多種多様の方法で、単独でかまたは組み合わさ れて使用することができる。本発明による灼熱線組成物が本発明による出力組成 物と組み合わされている場合には、微調整可能な点火用素子が得られる。 本発明による点火用素子は、例えば以下のように製造される。灼熱線組成物お よび出力組成物の成分は、篩別され、かつ適当な溶剤中に溶解された結合剤中で 懸濁される。ポリビニルアセテートを結合剤として使用する場合には、ブチルア セテートは、適当な溶剤である。前記の懸濁は、浸漬により行われ、即ち、粘度 が相応して調節される。この場合、成分が浸漬の間に沈降しないことは特に重要 である。このことを保証するためには、例えば点火用組成物懸濁液は、安全対策 を講じながら、入念な撹拌によって均一にされる。点火用素子は、一般に、点火 用丸薬の形で製造される。通常の点火用丸薬は、例えば２つの導電性の長方形の 端子支持体（薄板状物）からなり、これらは、１つは、絶縁ストラップと結合さ れており、かつ１つは、端子支持体を結合する灼熱ブリッジを用いて結合されて いる。この種の点火用丸薬は、点火用組成物懸濁液に数回浸漬され、詳細には、 これにより、１．点火用組成物は、灼熱ブリッジを包接している。浸漬工程は、 しばしば、それぞれの使用目的に十分な量が灼熱線組成物混合物に塗布されるま で繰り返される。１．点火用組成物には、６〜１０ｍｇの量が有利であることが 判明した。個々の浸漬工程の間には、溶剤に、蒸発する機会が与えられる。灼熱 線組成物の後に、同様にして、出力組成物が被覆として灼熱線組成物を包囲する ように塗布される。また、前記組成物には、浸漬工程 が、しばしば、それぞれの使用目的に十分な量が出力組成物混合物に塗布される まで繰り返される。全点火用丸薬のための点火用組成物重量としては、５０〜１ ００ｍｇ、有利に６５〜８５ｍｇが有利であることが判明した。点火用丸薬を２ ４時間乾燥させた後に、点火用丸薬は、更に、それぞれの結合剤からなる２０％ のラッカーで被覆され、かつ再度４８時間乾燥させられる。 本発明による点火用組成物は、使用された結合剤に応じて、高温安定性点火用 素子の場合に使用することができる。結合剤として、例えばポリスルホンまたは ポリエーテルスルホンが使用される場合には、本発明による点火用組成物は、２ ５０℃までの温度で使用することができる。本発明による点火用素子は、熱い炎 とともに長い作用時間を必要とする推進用組成物の点火並びに熱い金属性粒子が 必要とされる不感応性推進用組成物に特に適している。 第１表中に記載された点火用組成物混合物は、本発明を詳細に説明するもので あるが、しかし、本発明はそれによって制限されるものではない。 灼熱線として使用した：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの点火用組成物の組合せ物からなる点火用素子において、第一の点火用 組成物（灼熱線組成物）が、少なくとも１つの起爆剤、少なくとも１つの熱導出 添加剤、少なくとも１つの酸化剤および結合剤を含有し、かつ第二の点火用組成 物（出力組成物）が、熱い反応粒子を製造する少なくとも１つの成分、酸化剤お よび結合剤を含有していることを特徴とする、点火用素子。 ２．灼熱線組成物の起爆剤として、アジ化鉛、ジアゾジニトロフェノール、アジ 化銀、ピクリン酸塩またはトリジナート、有利にピクリン酸鉛を使用する、請求 項１に記載の点火用素子。 ３．２つの点火用組成物の組合せ物からなる点火用素子において、第一の点火用 組成物（灼熱線組成物）が、熱導出起爆剤または熱導出起爆剤を熱導出添加剤お よび結合剤と一緒に含有し、かつ第二の点火用組成物（出力組成物）が、熱い反 応粒子を製造する少なくとも１つの成分、酸化剤および結合剤を含有することを 特徴とする、点火用素子。 ４．熱導出起爆剤として、アジ化銀を使用する、請求項３に記載の点火用素子。 ５．熱導出添加剤として、無機または有機の熱吸収物質、有利に金属、金属化合 物または有機金属化合物 を使用する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の点火用素子。 ６．熱導出添加剤として、ジルコン、アルミニウム、チタン、フェロチタン、金 属化合物、有利にホウ化ジルコンまたは水素化ジルコンまたは前記の熱導出添加 剤の混合物を使用する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の点火用素子 。 ７．出力組成物中の熱い反応粒子を製造する成分が、種々の結晶変性物中のジル コンか、チタンまたはこれらの混合物からなる、請求項１から６までのいずれか １項に記載の点火用素子。 ８．酸化剤として、ＫＣｌＯ₃および／またはＫＣｌＯ₄を使用する、請求項１か ら７までのいずれか１項に記載の点火用素子。 ９．結合剤として、ポリビニルアセテート、ポリスルホンまたはポリエーテルス ルホン、有利にポリビニルアセテートを使用する、請求項１から８までのいずれ か１項に記載の点火用素子。 １０．灼熱線組成物が、ピクリン酸塩２０〜８０部、請求項５に記載の熱導出添 加剤と請求項８に記載の酸化剤とからなる混合物８０〜２０部および請求項９に 記載の結合剤１〜６部、有利に４部からなる、請求項１または２に記載の点火用 素子。 １１．熱導出添加剤および酸化剤からなる混合物が、熱導出添加剤６０〜９０部 およびＫＣｌＯ₄１０〜 ４０部からなる、請求項１０に記載の点火用素子。 １２．灼熱線組成物が、熱導出起爆剤、有利にアジ化銀１００部および結合剤１ 〜６部、有利に４部からなる、請求項３から９までのいずれか１項に記載の点火 用素子。 １３．点火用組成物において、少なくとも１つの起爆剤、少なくとも１つの熱導 出添加剤、少なくとも１つの酸化剤および１つの結合剤からなることを特徴とす る、点火用組成物。 １４．起爆剤として、アジ化鉛、ジアゾジニトロフェノール、アジ化銀、ピクリ ン酸塩またはトリジナート、有利にピクリン酸鉛を使用する、請求項１３に記載 の点火用組成物。 １５．熱導出起爆剤からなるかまたは熱導出添加剤を有する熱導出起爆剤および 結合剤からなる、点火用組成物。 １６．熱導出起爆剤として、アジ化銀を使用する、請求項１５に記載の点火用組 成物。 １７．熱導出添加剤として、無機または有機熱吸収物質、有利に金属、金属化合 物または有機金属化合物を使用する、請求項１３から１６までのいずれか１項に 記載の点火用組成物。 １８．熱い反応粒子を製造する成分、酸化剤および結合剤からなる、点火用組成 物。 １９．熱い反応粒子を製造する成分が、種々の結晶変 性物中のジルコンか、チタンまたはこれらの混合物からなる、請求項１８に記載 の点火用組成物。 ２０．熱導出添加剤として、ジルコン、アルミニウム、チタン、フェロチタン、 金属化合物、有利にホウ化ジルコンまたは水素化ジルコンまたは前記の熱導出添 加剤の混合物を使用する、請求項１３から１６までのいずれか１項に記載の点火 用組成物。 ２１．酸化剤として、ＫＣｌＯ₃および／またはＫＣｌＯ₄を使用する、請求項１ ３から２０までのいずれか１項に記載の点火用組成物。 ２２．結合剤として、ポリビニルアセテート、ポリスルホンまたはポリエーテル スルホン、有利にポリビニルアセテートを使用する、請求項１３から２１までの いずれか１項に記載の点火用組成物。 ２３．点火用組成物が、ピクリン酸塩２０〜８０部、請求項５に記載の熱導出添 加剤と請求項８に記載の酸化剤とからなる混合物８０〜２０部および請求項９に 記載の結合剤１〜６部、有利に４部からなる、請求項１３または１４に記載の点 火用組成物。 ２４．熱導出添加剤および酸化剤からなる混合物が、熱導出添加剤６０〜９０部 およびＫＣｌＯ₄１０〜４０部からなる、請求項２３に記載の点火用組成物。