JP2013193948A - 非火薬ガス発生組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均粒子径300〜500μmのプラスチック粉体が、有機質バインダーに結合された平均粒子径5〜40μmの酸化第二銅及び平均粒子径20〜60μmのアルミニウムにより被覆された非火薬ガス発生組成物であって、
プラスチック粉体は、粒子径1200μm以上のものが20重量%以下であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの重量比は、74:26〜86:14であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの総量100重量部に対し、プラスチック粉体80〜120重量部、及び有機質バインダー1.7重量部以下であることを特徴とする組成物。
【選択図】なし
Description
(1) 平均粒子径300〜500μmのプラスチック粉体が、有機質バインダーに結合された平均粒子径5〜40μmの酸化第二銅及び平均粒子径20〜60μmのアルミニウムにより被覆された非火薬ガス発生組成物であって、
プラスチック粉体は、粒子径1200μm以上のものが20重量%以下であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの重量比は、74:26〜86:14であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの総量100重量部に対し、プラスチック粉体80〜120重量部、及び有機質バインダー1.7重量部以下であることを特徴とする組成物、
(2)プラスチック粉体の平均粒子径が、酸化第二銅の平均粒子径及びアルミニウムの平均粒子径の6倍以上である、(1)に記載の非火薬ガス発生組成物、
(3) 平均粒子径が300〜500μmであり、粒子径1200μm以上のものが20重量%以下であるプラスチック粉体、
平均粒子径5〜40μmの酸化第二銅、
平均粒子径20〜60μmのアルミニウム、及び
溶剤に溶解した有機質バインダーを、
酸化第二銅とアルミニウムとの重量比74:26〜86:14、酸化第二銅とアルミニウムとの総量100重量部に対し、プラスチック粉体80〜120重量部、及び有機質バインダー1.7重量部以下の割合で混合し、
溶剤を揮発させることにより、有機質バインダーに結合された酸化第二銅とアルミニウムにてプラスチック粉体を被覆することにより得られる非火薬ガス発生組成物、
に存する。
本発明の非火薬ガス発生組成物は、テルミット反応を生じる酸化第二銅及びアルミニウム、ガス発生剤であるプラスチック粉体、結合剤である有機質バインダーを、特定の粒径のものを特定の割合で混合し、これを有機質のバインダーを使用して造粒することにより得られる。
本発明にかかる非火薬ガス発生組成物は、プラスチック粉体と、該粉体の表面上にバインダーにより付着した酸化第二銅粒子及びアルミニウム粒子とを含むものである。
本発明においては、テルミット反応を生じる組合せとして、酸化第二銅とアルミニウムとが重量比74:26〜86:14で使用される。酸化第二銅とアルミニウムとの重量比は、78:22〜83:17であることが好ましい。重量比が範囲外であると、テルミット反応時の発熱量が小さくなるために、ガス発生剤であるプラスチック粉体を完全に燃焼できなくなり、所望のガス発生量が得られなくなる。酸化第二銅は、平均粒子径が5〜40μm、アルミニウムは平均粒子径が20〜60μmのものが使用される。
プラスチック粉体は、本発明における組成物の核となる粉体であり、テルミット反応により発生する熱により燃焼分解してガスを発生する。プラスチック粉体は、熱分解しやすいものほどよいが、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレン等が使用できる。本発明において、プラスチック粉体は、平均粒子径が300〜500μmであり、粒子径1200μm以上が20重量%以下であるものが使用される。粒子径1200μm以上のプラスチック粉体が20重量%を超えると、未反応のプラスチック粉体が残り、ガス発生量が低下する傾向がある。
本発明において、バインダーは有機質のものであり、製造時には、溶剤に溶解した状態で使用される。有機質バインダーの種類は、使用する溶剤に溶解するものであれば特に限定されないが、ポリエチレンや塩化ビニル等が使用されることが好ましい。また、溶剤としては、アセトン、イソプロピルアルコール、酢酸イソアミル等の有機バインダーを溶解するものであれば、いかなるものも使用できる。
酸化第二銅、アルミニウム及びプラスチック粉体をボールミルで混合する。擂潰機に前記混合物を入れ、さらにバインダー(例えば塩化ビニル)を溶剤(例えばイソプロピルアルコール)に溶解させたものを加えて、擂潰混合する。溶剤の揮発性にもよるが、常温で揮発しにくい溶剤を使用する場合には、擂潰機を加温しながら擂潰する。酸化第二銅及びアルミニウムはバインダーに結合されながらプラスチック表面上に付着し、粒状に成形され、溶剤が完全に揮発した段階で擂潰を止め、本発明の非火薬ガス発生組成物とする。
酸化第二銅(平均粒子径35μm)41重量部、アルミニウム(平均粒子径45μm)9重量部、及びポリアセタール樹脂(平均粒子径が400μm、粒子径1200μm以上が6重量%)50重量部をボールミルにて混合した。その混合物100重量部に対して外割で、イソプロピルアルコール30重量部に塩化ビニル粉末1重量部を溶解したものを添加し、擂潰機に投入して擂潰し、溶剤を完全に揮発させて造粒した。
酸化第二銅(平均粒子径20μm)38.5重量部、アルミニウム(平均粒子径25μm)11.5重量部、及びポリアセタール樹脂(平均粒子径が400μm、粒子径1200μm以上が15重量%)50重量部をボールミルにて混合した。その混合物100重量部に対して外割で、イソプロピルアルコール30重量部に塩化ビニル粉末1.3重量部を溶解したものを添加し、擂潰機に投入して擂潰し、溶剤を完全に揮発させて造粒した。
酸化第二銅(平均粒子径35μm)41重量部、アルミニウム(平均粒子径45μm)9重量部、及びポリアセタール樹脂(平均粒子径が400μm、粒子径1200μm以上が25重量%)50重量部をボールミルにて混合した。その混合物100重量部に対して外割で、イソプロピルアルコール30重量部に塩化ビニル粉末1重量部を溶解したものを添加し、擂潰機に投入して擂潰し、溶剤を完全に揮発させて造粒した。
酸化第二銅(平均粒子径35μm)41重量部、アルミニウム(平均粒子径45μm)9重量部、及び硫酸マグネシウム7水和物50重量部をボールミルにて混合した。その混合物100重量部に対して外割で、イソプロピルアルコール30重量部に塩化ビニル粉末1重量部を溶解したものを添加・混合し、8メッシュの篩で裏漉しし造粒した後、乾燥させて溶剤を揮発した。
1Lの密閉容器内において、専用点火具で各非火薬ガス発生組成物10gを着火し、その発生ガス圧力を測定した。また、温度安定性を確認するため、各非火薬ガス発生組成物を60℃の恒温槽内に5時間放置させた後に同様に着火して、発生ガス圧力を測定した。結果を表1に示す。
Claims (3)
- 平均粒子径300〜500μmのプラスチック粉体が、有機質バインダーに結合された平均粒子径5〜40μmの酸化第二銅及び平均粒子径20〜60μmのアルミニウムにより被覆された非火薬ガス発生組成物であって、
プラスチック粉体は、粒子径1200μm以上のものが20重量%以下であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの重量比は、74:26〜86:14であり、
酸化第二銅とアルミニウムとの総量100重量部に対し、プラスチック粉体80〜120重量部、及び有機質バインダー1.7重量部以下であることを特徴とする組成物。 - プラスチック粉体の平均粒子径が、酸化第二銅の平均粒子径及びアルミニウムの平均粒子径の6倍以上である、請求項1に記載の非火薬ガス発生組成物。
- 平均粒子径が300〜500μmであり、粒子径1200μm以上のものが20重量%以下であるプラスチック粉体、
平均粒子径5〜40μmの酸化第二銅、
平均粒子径20〜60μmのアルミニウム、及び
溶剤に溶解した有機質バインダーを、
酸化第二銅とアルミニウムとの重量比74:26〜86:14、酸化第二銅とアルミニウムとの総量100重量部に対し、プラスチック粉体80〜120重量部、及び有機質バインダー1.7重量部以下の割合で混合し、
溶剤を揮発させることにより、有機質バインダーに結合された酸化第二銅とアルミニウムにてプラスチック粉体を被覆することにより得られる非火薬ガス発生組成物。
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