JPH06199588A - Fireworks - Google Patents

Fireworks

Info

Publication number
JPH06199588A
JPH06199588A JP5137601A JP13760193A JPH06199588A JP H06199588 A JPH06199588 A JP H06199588A JP 5137601 A JP5137601 A JP 5137601A JP 13760193 A JP13760193 A JP 13760193A JP H06199588 A JPH06199588 A JP H06199588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
pyrotechnic
oxidizer
azide
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5137601A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sek Kwan Chan
セツク・クワン・チヤン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PPG Architectural Coatings Canada Inc
Original Assignee
ICI Canada Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ICI Canada Inc filed Critical ICI Canada Inc
Publication of JPH06199588A publication Critical patent/JPH06199588A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033Shaping the mixture
    • C06B21/0066Shaping the mixture by granulation, e.g. flaking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B35/00Compositions containing a metal azide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0083Treatment of solid structures, e.g. for coating or impregnating with a modifier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

Abstract

PURPOSE: To obtain a pyrotechnic material capable of the controlled combustion and consisting of an azide compound and an oxidizer.
CONSTITUTION: In the pyrotechnic material consisting of the oxidation-reduction pair components of the azide compound and the oxidizer compound, the oxidation-reduction pair causes exothermic reaction, the azide compound component has <8 μm average article diameter in the longest crystalline dimension and the oxidizer has <1.0 μm average particle diameter.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、より効率的な燃焼を提
供するための特定のディメンション(a particular dime
nsion)をもった火工物(pyrotechnic bodies)及びその製
造法に関するものである。
This invention relates to a particular dimension for providing more efficient combustion.
The present invention relates to pyrotechnic bodies having nsion and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】当該技
術において、種々の用途に燃焼を提供するためのある種
の火工材料(pyrotechnic materials) の組合わせについ
ては公知である。米国特許第3,931,040号明細書には、
燃焼用途に好都合であると認められる組成物を形成する
ための、アジ化ナトリウムと金属酸化物の組成物が記載
されている。該明細書に記載された発明は、レーザー用
窒素の製造に関するものである。米国特許第4,021,275
号明細書には、安全エアバックすなわち搭乗者保護用の
安全エアバックに発生されるガスを製造するための、ア
ジ化物、酸化物及び硝酸塩化合物類からなる同様の組合
わせ(combination) が記載されている。米国特許第4,37
6,002 号明細書には、窒素ガスを製造するための、アジ
化物と金属酸化物と残分調節剤(residue control agen
t) からなる組合わせが記載されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known in the art to combine certain pyrotechnic materials to provide combustion for a variety of applications. U.S. Pat.No. 3,931,040,
Compositions of sodium azide and metal oxides are described to form compositions that are found to be convenient for combustion applications. The invention described in that specification relates to the production of nitrogen for lasers. U.S. Pat.No. 4,021,275
The specification describes a similar combination of azides, oxides and nitrate compounds for producing a gas generated in a safety airbag, i.e. a safety airbag for passenger protection. ing. U.S. Pat.No. 4,37
No. 6,002 describes azide and metal oxide and residual control agents for producing nitrogen gas.
The combination consisting of t) is described.

【0003】当該技術において継続している問題は、火
工反応(pyrotechnic reaction)諸成分が完全燃焼に向か
って進むいくつかの火工組成物の製造である。従来、混
合法(mixing methods)により不規則で且つ制御されてい
ない金属アジ化物/金属酸化物表面被覆(coverage)をも
った物体(bodies)が製造されている。該製品は一般的
に、金属アジ化物の表面上に不均一な(disproportionan
te) 金属酸化物分散物を含有していた。
A continuing problem in the art is the production of some pyrotechnic compositions in which the components of the pyrotechnic reaction proceed towards complete combustion. Traditionally, bodies with irregular and uncontrolled metal azide / metal oxide surface coverage have been produced by mixing methods. The product is generally disproportionan on the surface of the metal azide.
te) contained a metal oxide dispersion.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本知見
は、結合された物体(a combined body) 内に一体並置さ
れた(integraljuxtaposed) 反応剤配置の手段に向けて
当業者を導くことによって当該技術を進める。固定され
た物体の周辺に反応剤を適切に配置することによって、
本発明の火工技術(pyrotechnic) は制御された燃焼をも
つ火工物を提供する。次いで、本発明の火工物から構成
される火工構造物(a pyrotechnic structure) は、当業
者に公知の方法により所望の燃焼速度で燃焼させ得る。
[Means, Actions and Effects for Solving the Problems] The present finding is concerned with guiding a person skilled in the art to a means of arranging the reactants in an integrated juxtaposed manner in a combined body. Advance the technology. By properly placing the reactants around the fixed object,
The pyrotechnic of the present invention provides a pyrotechnic with controlled combustion. A pyrotechnic structure composed of the pyrotechnic of the present invention may then be burned at a desired burn rate by methods known to those skilled in the art.

【0005】本発明の火工物は、自動車、トラック、バ
ス、及び/又は安全エアバッグ(safty air bags)が有用
であると認め得る他の乗り物の搭乗者保護用エアバッグ
式安全身体拘束装置に使用するためのガスの迅速製造に
有用であると認められる。さらに、軍事用途例えばバラ
スト(ballast) 用のガス発生装置が有用な用途であろ
う。ガス例えばレーザー用に発生されるガスの迅速製造
を必要とする装置に対して、本発明の有用性が認められ
るであろう。
The pyrotechnic article of the present invention is an air bag safety restraint system for occupant protection of automobiles, trucks, buses, and / or other vehicles in which safty air bags may be useful. Is found useful in the rapid production of gas for use in. In addition, gas generators for military applications such as ballast would be a useful application. The utility of the present invention will be appreciated for devices that require rapid production of gases such as those generated for lasers.

【0006】本発明の要旨によれば、アジ化物−酸化剤
(oxidizer)・酸化還元対〔レドックス・カップル(redox
couple)〕成分からなる火工物において、前記酸化還元
対が発熱反応を生じるものであり、前記アジ化物成分が
その最も長い結晶ディメンション(dimension) で約8ミ
クロン未満の平均粒度を有してなるものであり、且つ前
記酸化剤が直径で約1.0 ミクロン未満の平均粒度を有し
てなるものであることを特徴とする火工物が提供され
る。本発明の火工物中に存在させるアジ化物成分は、該
火工物のうちの40〜90重量%、好ましくは60〜70重量
%、最も好ましくは64〜66重量%を占める。該アジ化物
成分の平均粒度は、その最も長い結晶ディメンションの
長さで約8ミクロン未満、好ましくは5ミクロン未満、
最も好ましくは3ミクロン未満である。前記アジ化物
は、通常は金属又は金属の塩と結合される。該金属は、
酸化還元対中で酸化剤と相互に作用し得る酸化体(oxida
nt) でなければならない。該金属はアルカリ金属及び/
又はアルカリ土類金属であるのが好ましい。特に、金属
アジ化物結合物(combination) は、本質的にアジ化ナト
リウム、アジ化カリウム、アジ化リチウム、アジ化カル
シウム及び/又はアジ化バリウムからなり、最も好まし
くはアジ化ナトリウムからなる。
According to the gist of the present invention, an azide-oxidizing agent
(oxidizer) -redox couple (redox
in a pyrotechnic material consisting of couple)] components, wherein said redox couple undergoes an exothermic reaction and said azide component has an average particle size of less than about 8 microns in its longest crystal dimension. And a oxidizer having a mean particle size of less than about 1.0 micron in diameter. The azide component present in the pyrotechnic of the present invention comprises 40-90% by weight, preferably 60-70% by weight, most preferably 64-66% by weight of the pyrotechnic. The average particle size of the azide component is less than about 8 microns, preferably less than 5 microns, in the length of its longest crystal dimension,
Most preferably it is less than 3 microns. The azide is usually combined with a metal or metal salt. The metal is
An oxidant capable of interacting with an oxidant in a redox couple
nt). The metal is an alkali metal and /
Alternatively, it is preferably an alkaline earth metal. In particular, the metal azide combination consists essentially of sodium azide, potassium azide, lithium azide, calcium azide and / or barium azide, most preferably sodium azide.

【0007】前記酸化剤は、周期律表の第1、第2及び
/又は第3の遷移系列元素のうちの1種又は複数の元素
からなる。該酸化剤は前記の遷移系列元素のうちの1種
であってもよいし、又はそれらの組合せの幾つか及び/
又はそれらの間の組合せの幾つか(some combination th
ereof and/or therebetween)であってもよい。該酸化剤
及び/又はスラッギング(slagging)剤は、第1の遷移系
列及び/又は第2の遷移系列から選択される金属の酸化
物、例えば酸化鉄、酸化ニッケル、酸化バナジウム、酸
化銅、酸化チタン、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化タン
タル及び/又は酸化ニオブ(これらに限定されるもので
はないが)、並びに別の酸化物、例えば酸化ケイ素及び
/又は酸化アルミニウムであるのが好ましい。該金属
は、酸化鉄及び/又は酸化ケイ素から選択されるもので
あるのが最も好ましい。本発明の好ましい種類(genus)
は金属酸化物であるが、他の一般的な群例えば炭酸塩、
硫化物、亜硫酸塩、シュウ酸塩、ハロゲン化物特に塩化
物、及び窒化物が前記金属酸化物と共に使用可能であ
り、しかも本発明の範囲内にあるということが考慮され
る。アジ化物に酸化剤成分を適用する際の酸化剤成分に
ついての制限は、水溶液中におけるその溶解性にある。
しかしながら、前記の火工物の燃焼性能における酸化剤
成分の使用可能性(operability) についての制限は、ア
ジ化物の対合成分(companion component) の反応の促進
にある。その理由は、それが酸化剤成分に連結される(c
oupled) からである。本質的には、本発明の範囲には、
当業者に酸化還元対として知られている別の還元/酸化
相互作用が包含され、それによって発熱反応がアジ化物
/酸化剤・酸化還元対によって生成され、しかも該発熱
反応はアジ化物の燃焼を維持するのに十分である。
The oxidizer comprises one or more elements of the first, second and / or third transition series elements of the periodic table. The oxidant may be one of the aforementioned transition series elements, or some and / or combinations thereof.
Or some combination th
ereof and / or contract). The oxidizing agent and / or the slagging agent is an oxide of a metal selected from the first transition series and / or the second transition series, for example, iron oxide, nickel oxide, vanadium oxide, copper oxide, titanium oxide. , But not limited to manganese oxide, zinc oxide, tantalum oxide and / or niobium oxide, and other oxides such as silicon oxide and / or aluminum oxide. Most preferably, the metal is selected from iron oxide and / or silicon oxide. Preferred Genus of the Invention
Are metal oxides, but other general groups such as carbonates,
It is contemplated that sulfides, sulfites, oxalates, halides, especially chlorides, and nitrides can be used with the metal oxides and are within the scope of the invention. A limitation on the oxidant component when applying it to an azide is its solubility in aqueous solution.
However, the limitation on the operability of the oxidizer component in the combustion performance of said pyrotechnics lies in the acceleration of the reaction of the azide versus the companion component. The reason is that it is linked to the oxidant component (c
oupled). In essence, the scope of the invention is
Another reduction / oxidation interaction, known to those skilled in the art as a redox couple, is included, whereby an exothermic reaction is created by the azide / oxidant-redox pair, which exothermic reaction leads to combustion of the azide. Enough to maintain.

【0008】前記の酸化剤成分は、一般的にはディメン
ション的に球状(spherical dimensionally) であるが、
球の幾何学的形状(geometry)は必要とされない。酸化剤
成分として生成される形状寸法のうち、最も短いディメ
ンションは平均では、1.0 ミクロン以下、好ましくは0.
5 ミクロン以下、最も好ましくは0.2 ミクロン以下であ
る。酸化剤成分の最も長いディメンションは、本発明に
は臨界的ではない。小板(platelet)状、球状、針状、繊
維状のごとき幾何学的形状及び可変性の幾何学的形状
が、アジ化物成分と都合よく結合し得る。好ましい幾何
学的形状は球である。
The oxidant component is generally spherically dimensionally
No sphere geometry is required. Of the geometrical dimensions produced as oxidizer components, the shortest dimension is on average 1.0 micron or less, preferably 0.
It is less than 5 microns, most preferably less than 0.2 microns. The longest dimension of the oxidant component is not critical to the invention. Geometric and variable geometries such as platelets, spheres, needles, fibres, and variable geometries may be conveniently associated with the azide component. The preferred geometric shape is a sphere.

【0009】粒度は、米国ニューヨーク州Westbury所在
のSybron Corp.社製のBrinkmann 2010 PSA装置(粒度分
析装置)により測定される。平均(average) 寸法は、8
ミクロン未満の算術平均(mean)寸法を示しながら約0.5
ミクロンから30ミクロンまでの測定された分布であっ
た。通常は、好ましい態様においては、アジ化物成分の
平均粒度は、1〜3ミクロンの範囲内のばらつきのない
粒度測定値を示す。
Particle size is measured with a Brinkmann 2010 PSA instrument (particle size analyzer) from Sybron Corp. of Westbury, NY. The average size is 8
Approximately 0.5 while exhibiting an arithmetic mean (sub-micron)
The measured distribution was from microns to 30 microns. Generally, in a preferred embodiment, the average particle size of the azide component exhibits consistent particle size measurements within the range of 1-3 microns.

【0010】酸化剤成分は、アジ化物成分と一体的に並
置及び/又は連係される。並置及び/又は連係(communi
cation) は、種々の形態、例えばコア/シェル形状や、
アジ化物を包接する連続相及び/又は不連続相を取り得
る。アジ化物は酸化剤で一様に被覆されるのが好まし
い。アジ化物は通常は、コア/シェル結合体(combinati
on) のコアである。かかる結合体においては、酸化剤と
アジ化物が火工物を構成する。火工物は、小板、球、
針、繊維の形状及び他の幾何学的形状をとり得る。火工
物が形成されると、複数個の火工物が成形手段により結
合されて1つの構造体が調製される。次いで、該構造体
は最終製品として使用し得る。
The oxidizer component is integrally juxtaposed and / or associated with the azide component. Juxtaposition and / or coordination (communi
cation) can be of various forms, such as core / shell shapes,
It can have a continuous and / or discontinuous phase that encloses the azide. The azide is preferably uniformly coated with the oxidant. Azides are usually core / shell conjugates.
on) is the core. In such a combination, the oxidizing agent and the azide form a pyrotechnic material. Pyrotechnics are small plates, balls,
It can take the form of needles, fibers and other geometric shapes. When the pyrotechnic material is formed, a plurality of pyrotechnic materials are combined by the forming means to prepare one structure. The structure can then be used as a final product.

【0011】そのほとんどの一般的態様(general form)
においては、酸化剤のうちの少なくとも1種を存在させ
なければならない。この要件により、完全な酸化還元対
を提供することが簡単になり、しかもアジ化物と連係す
るための補足成分を提供することが簡単になる。連係(c
ommunication) とは、燃焼を開始する際に前記の2成分
の間で連続した反応が存在するような方法で前記2成分
が物理的に相互作用することを意味する。金属酸化物同
志の組合わせが、使用可能且つ好ましい火工物の製造用
の優れた火工物成分を提供することが認められている。
特に、酸化鉄と酸化ケイ素の組合わせが、酸化剤成分の
好ましい態様である。しかしながら、酸化鉄と酸化ケイ
素の両方又はその一方は、好ましい態様においては、他
方の不存在下で個々に使用し得る。酸化剤成分は、約10
〜60重量%、好ましくは30〜40重量%、最も好ましくは
34〜36重量%存在させるべきである。結合された酸化鉄
成分と酸化ケイ素成分のうち、酸化鉄の範囲は0〜60重
量%、最も好ましくは20〜30重量%であるのが好まし
い。酸化ケイ素の範囲は0〜50重量%、最も好ましくは
5〜15重量%であるのが好ましい。本発明の好ましい組
合わせは、アジ化ナトリウム(NaN3 ) 約65重量%、酸化
鉄(Fe)25重量%及び二酸化ケイ素(SiO2 )10
重量%である。
Most of its general forms
In, at least one of the oxidants must be present. This requirement makes it easy to provide a complete redox couple and yet to provide a supplemental component for associating with the azide. Link (c
Ommunication means that the two components physically interact in such a way that there is a continuous reaction between the two components when initiating combustion. It has been recognized that a combination of metal oxides provides excellent pyrotechnic components for the production of usable and preferred pyrotechnics.
In particular, a combination of iron oxide and silicon oxide is a preferred embodiment of the oxidizer component. However, both iron oxide and / or silicon oxide may be used individually in the absence of the other in a preferred embodiment. The oxidizer component is about 10
~ 60% by weight, preferably 30-40% by weight, most preferably
It should be present at 34-36% by weight. Of the bound iron oxide and silicon oxide components, the range of iron oxide is preferably 0-60 wt%, most preferably 20-30 wt%. The range of silicon oxide is preferably 0 to 50% by weight, most preferably 5 to 15% by weight. Preferred combinations of the present invention, sodium azide (NaN 3) from about 65 weight percent, of iron oxide (Fe 2 O 3) 25 wt% and silicon dioxide (SiO 2) 10
% By weight.

【0012】そのほとんどの一般的態様においては、ア
ジ化物成分と酸化剤成分とを結合させる方法は、湿潤化
学法(wet chemistry technique) によるものである。湿
潤化学は一般的には当業者に共沈として知られている。
本発明は実際には、共沈法の利点を採用しながら、飽和
溶解された成分をコロイド状懸濁物と共に沈殿させ、次
後に個々の成分を火工物の形状に結合させる手段を提供
する。具体的には、本発明の火工物を製造する方法にお
ける進歩性(inventive step)は火工物において連絡を提
供する手段である。この手段は、化学的沈殿法によって
達成し得、分散はコロイド溶液の分散を確実にするため
の機械的混合手段、次後の2成分系の完全混合によって
達成し得る。最後に、沈殿は水溶液をアルコールと混合
することにより行われる。本発明の目的に使用可能な別
のアルコール類は、エタノール、イソプロパノール、メ
タノール、n-プロピルアルコールである。ケトン類例え
ばアセトンこれに限定されないが、十分に使用可能であ
る。
In its most general form, the method of combining the azide component and the oxidant component is by a wet chemistry technique. Wet chemistry is commonly known to those skilled in the art as co-precipitation.
The present invention actually provides a means of precipitating saturated dissolved components with colloidal suspensions, while subsequently taking advantage of the co-precipitation method, and subsequently combining the individual components into pyrotechnic shapes. . Specifically, the inventive step in the method of making a pyrotechnic of the present invention is a means of providing communication in the pyrotechnic. This means can be achieved by the chemical precipitation method and the dispersion can be achieved by mechanical mixing means to ensure the dispersion of the colloidal solution, followed by thorough mixing of the two-component system. Finally, precipitation is carried out by mixing the aqueous solution with alcohol. Further alcohols which can be used for the purposes of the present invention are ethanol, isopropanol, methanol, n-propyl alcohol. Ketones such as acetone, but not limited thereto, can be used sufficiently.

【0013】本発明の、別の要旨によれば、次の工程
(a) 〜(d):すなわち(a) 飽和の第一の溶液中のアジ化物
成分と単一又は複数の酸化剤成分の懸濁液とを容器中で
機械的に混合することによって結合させる工程と、(b)
前記の第一の溶液を調節された噴霧液として取出す工程
と、(c) 前記の結合されたアジ化物成分と酸化剤成分と
を第二の溶液を用いて沈殿させる工程と、(d) 火工物を
形成させる工程とからなることを特徴とする火工物の製
造法が提供される。
According to another aspect of the present invention, the following steps
(a)-(d): i.e. (a) combining the azide component in a saturated first solution and a suspension of one or more oxidant components by mechanical mixing in a vessel Process, (b)
Withdrawing the first solution as a regulated spray, (c) precipitating the bound azide and oxidant components with a second solution, and (d) a fire. There is provided a method for manufacturing a pyrotechnic product, which comprises the step of forming a craft.

【0014】噴霧液を制御するための手段、例えば噴霧
ノズル、噴霧器又は加圧装置が前記方法において使用し
得る。制御された混合の際には、噴霧手段は約12ミクロ
ン未満から好ましくは約7ミクロンまでの粒度を達成す
ることが好ましい。粒度は直径で測定される。噴霧ノズ
ルを使用することが好ましい。前記の方法の第2の溶液
はアルコールであるのが好ましく、イソプロピルアルコ
ールであるのが最も好ましい。
Means for controlling the spray liquid, such as spray nozzles, atomizers or pressure devices, can be used in the process. Upon controlled mixing, the spraying means preferably achieves a particle size of less than about 12 microns and preferably up to about 7 microns. Particle size is measured by diameter. Preference is given to using spray nozzles. The second solution of the above method is preferably alcohol, most preferably isopropyl alcohol.

【0015】前記の火工物は構造物に調製して最終製品
を製造し得る。プレス法又は成型法、例えば油圧プレス
法、機械プレス法、押出し法又は火工物を一体化構造物
にプレスする手段が、使用し得る。
The pyrotechnics described above may be prepared into structures to produce the final product. Pressing or molding methods, such as hydraulic pressing methods, mechanical pressing methods, extrusion methods or means of pressing pyrotechnics into a unitary structure may be used.

【0016】[0016]

【実施例】以下の実施例は本発明をさらに詳しく説明す
るためのものであるが、本発明の範囲を限定するもので
はない。
The following examples serve to illustrate the invention in more detail, but without limiting the scope of the invention.

【0017】実施例1 実施例1においては、蒸留水2000g 当たりにつき分析グ
レードの NaN3 1,800g を一緒にして(combine) NaN 3
の飽和溶液を得た。Fe(R-1599D グレード、粒
度0.2 ミクロン、カナダ国トロント所在のHarcros Pigm
ents社から入手したもの)134gとCab-O-Sil 熱分解法シ
リカ(粒度0.014 ミクロン、米国オハイオ州Shakerheig
hts 所在のCabot 社から入手したもの)48g を上記飽和
溶液と混合し、超音波浴中で振動させて分散コロイド懸
濁液を生成させた。この溶液を容器に入れ、絶えず攪拌
し、次いで“Jetmixer”〔該混合法は米国特許第4,911,
770 号明細書(該明細書は本明細書において参照され
る)に記載されている〕中で20psi の加圧下で、直径1.
6mm のノズル(米国イリノイ州Wheaton 所在のSpraying
Systems Company社から入手したもの)を通して、1分
当たり0.5 リットルの割合で混合室にポンプ注入した。
イソプロピルアルコール4リットルを1分当たり1リッ
トルの割合で混合室にポンプ注入して水性液(aqueous)
/アルコール・混合物を得た。この混合物を1ミクロン
のガラス繊維製濾過器に通した。濾取したケーキを、鋼
製ジャケット付容器中で乾燥して火工物を粉末として製
造した。添付図面は、該火工物の代表的な走査電子顕微
鏡写真である。
Example 1 In Example 1, 1,800 g of analytical grade NaN 3 per 2000 g of distilled water was combined with NaN 3.
To obtain a saturated solution of. Fe 2 O 3 (R-1599D grade, 0.2 micron particle size, Harcros Pigm, Toronto, Canada
ents) 134 g and Cab-O-Sil pyrogenic silica (particle size 0.014 micron, Shakerheig, Ohio, USA)
48 g (obtained from Cabot, Inc., hts) was mixed with the saturated solution and shaken in an ultrasonic bath to form a dispersed colloidal suspension. This solution was placed in a container and constantly stirred, then "Jetmixer" [the mixing method is described in US Pat.
No. 770, which is herein incorporated by reference) under a pressure of 20 psi.
6mm nozzle (Spraying, Wheaton, IL, USA)
Pumped into the mixing chamber at a rate of 0.5 liters per minute (from the Systems Company).
4 liters of isopropyl alcohol were pumped into the mixing chamber at a rate of 1 liter per minute to aqueous solution
/ Alcohol / mixture was obtained. The mixture was passed through a 1 micron glass fiber filter. The filtered cake was dried in a steel jacketed container to produce pyrotechnic powder. The accompanying drawings are representative scanning electron micrographs of the pyrotechnic material.

【0018】上記粉末を、4重量%の水〔Tullanox(米
国オハイオ州Shakerheights 所在のCabot 社から入手し
たもの)と水の混合物の形態で〕と混合した。該粉末を
型の中に加圧して6.4mm ×6.4mm ×25.4mmのディメンシ
ョンのペレットを形成させ、次いで乾燥した。このペレ
ットは立方センチメートル(cc)当たり1.93g の密度を有
していた。このペレットの一側面を除いた全側面を熱可
塑性エポキシで被覆した。このペレットを高圧容器に入
れ、窒素で100psiの初期圧まで加圧した。このペレット
を、未被覆の末端部で導火線によって点火し、燃焼速度
を測定した。燃焼速度は47mm/秒と測定された。
The above powder was mixed with 4% by weight of water [in the form of a mixture of Tullanox (obtained from Cabot Co., Shakerheights, Ohio, USA) and water]. The powder was pressed into a mold to form pellets of dimensions 6.4 mm x 6.4 mm x 25.4 mm, then dried. The pellets had a density of 1.93 g per cubic centimeter (cc). All sides except one side of the pellet were coated with thermoplastic epoxy. The pellets were placed in a high pressure vessel and pressurized with nitrogen to an initial pressure of 100 psi. The pellets were ignited with a squib at the uncoated end and the burn rate was measured. The burning rate was measured to be 47 mm / sec.

【0019】実施例2 実施例2は、酸化鉄が針状に付形された合成赤酸化鉄
(グレード 403、平均粒度0.4 ミクロン、カナダ国トロ
ント所在のHarcros Pigments社から得た)であった以外
は実施例1に記載のようにして調製した。燃焼速度は44
mm/秒と測定された。
Example 2 In Example 2, except that the iron oxide was needle-shaped synthetic red iron oxide (Grade 403, average particle size 0.4 micron, obtained from Harcros Pigments, Toronto, Canada). Was prepared as described in Example 1. Burning rate is 44
It was measured in mm / sec.

【0020】実施例3 イソプロピルアルコールを加圧力なしにスラリー中に直
接加えた以外は実施例1に記載のようにして、スラリー
を混合した。濾取したケーキを実施例1と同様に処理し
て粉末化火工物を得た。
Example 3 The slurry was mixed as described in Example 1 except that isopropyl alcohol was added directly into the slurry without pressure. The filtered cake was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a powdered pyrotechnic material.

【0021】得られたペレットを立方センチメートル(c
c)当たり2gの密度に加圧した。燃焼速度を測定した。
燃焼速度は47mm/秒と測定された。
The resulting pellets are cubic centimeters (c
Pressed to a density of 2 g per c). The burning rate was measured.
The burning rate was measured to be 47 mm / sec.

【0022】実施例4 アジ化ナトリウム 40gと、酸化鉄(R-1599D)16.4g と、
酸化ケイ素(Cab-O-Sil 熱分解法シリカ)5.6gとを機械
的に結合させ、ボールミル粉砕した。ボールミル粉砕し
た粉末をプレスして得たペレットは、2.0g/cc の密度を
有していた。得られた燃焼速度は、39mm/sを有してい
た。
Example 4 40 g of sodium azide, 16.4 g of iron oxide (R-1599D),
5.6 g of silicon oxide (Cab-O-Sil pyrogenic silica) was mechanically bonded and ball-milled. The pellets obtained by pressing the ball-milled powder had a density of 2.0 g / cc. The burning rate obtained was 39 mm / s.

【0023】実施例5 実施例5において、実施例4と同量のアジ化ナトリウム
と酸化鉄と酸化ケイ素とを、水110ml を用いて実施例4
に記載のようにして混合した。次いで、混合物を蒸気ジ
ャケット付容器中で乾燥させた。乾燥粉末をプレスして
得られたペレットは1.93g/ccの密度を有していた。得ら
れた燃焼速度は29mm/sを有していた。
Example 5 In Example 5, the same amounts of sodium azide, iron oxide and silicon oxide as in Example 4 were used in Example 4 using 110 ml of water.
Mixed as described in. The mixture was then dried in a steam jacketed container. The pellets obtained by pressing the dry powder had a density of 1.93 g / cc. The burning rate obtained was 29 mm / s.

【0024】燃焼速度(linear burn rate)は燃焼プロセ
スの効率を示す。mm/s当たりの燃焼速度がより高くなれ
ばなるほど、燃焼プロセスがより効率的になる。本発明
は62%の燃焼速度の増大を示すことが認められる。
The linear burn rate indicates the efficiency of the combustion process. The higher the burn rate per mm / s, the more efficient the combustion process. It is noted that the present invention exhibits a 62% increase in burn rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の火工物の代表的な走査電子顕微鏡写真
である。
1 is a representative scanning electron micrograph of the pyrotechnic material of the present invention.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アジ化物−酸化剤・酸化還元対成分から
なる火工物において、前記酸化還元対が発熱反応を生じ
るものであり、前記アジ化物成分がその最も長い結晶デ
ィメンションで約8ミクロン未満の平均粒度を有してな
るものであり、且つ前記酸化剤が直径で約1.0 ミクロン
未満の平均粒度を有してなるものであることを特徴とす
る火工物。
1. A pyrotechnic comprising an azide-oxidizer / redox pair component, wherein the redox couple causes an exothermic reaction, and the azide component is less than about 8 microns in its longest crystal dimension. A pyrotechnic material characterized in that the oxidizer has an average particle size of about 1.0 micron and the oxidizer has an average particle size of less than about 1.0 micron in diameter.
【請求項2】 前記アジ化物成分が、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属及び/又はそれらの組合せの幾つか及び
/又はそれらの間の組合せの幾つかからなる群から選択
される金属類及び/又はそれらの塩類と結合しているも
のである請求項1記載の火工物。
2. A metal and / or metal selected from the group consisting of alkali metal, alkaline earth metal and / or some combination thereof and / or some combination therebetween. The pyrotechnic material according to claim 1, which is bound to those salts.
【請求項3】 前記金属がナトリウムである請求項2記
載の火工物。
3. The pyrotechnic material according to claim 2, wherein the metal is sodium.
【請求項4】 前記酸化剤成分が、鉄、ケイ素、ニッケ
ル、バナジウム、銅、チタン、マンガン、アルミニウ
ム、亜鉛、タンタル、ニオブ、それらの組合せの幾つか
及び/又はそれらの間の組合せの幾つかからなる群から
選択される金属と結合しているものである請求項1記載
の火工物。
4. The oxidizer component is iron, silicon, nickel, vanadium, copper, titanium, manganese, aluminum, zinc, tantalum, niobium, some combination thereof and / or some combination therebetween. The pyrotechnic according to claim 1, which is bound to a metal selected from the group consisting of:
【請求項5】 前記酸化剤成分が、酸化鉄、酸化ケイ
素、及び/又はそれらの組合せの幾つか及び/又はそれ
らの間の組合せの幾つかからなるものである請求項1記
載の火工物。
5. The pyrotechnic material of claim 1, wherein the oxidizer component comprises iron oxide, silicon oxide, and / or some combination thereof and / or some combination therebetween. .
【請求項6】 前記アジ化物成分のディメンションが5
ミクロン未満である請求項1記載の火工物。
6. The dimension of the azide component is 5
The pyrotechnic according to claim 1, which is less than micron.
【請求項7】 前記アジ化物成分のディメンションが3
ミクロン未満である請求項1記載の火工物。
7. The dimension of the azide component is 3
The pyrotechnic according to claim 1, which is less than micron.
【請求項8】 前記酸化剤成分のディメンションが0.5
ミクロン未満である請求項1記載の火工物。
8. The dimension of the oxidizer component is 0.5.
The pyrotechnic according to claim 1, which is less than micron.
【請求項9】 前記酸化剤成分のディメンションが0.2
ミクロン未満である請求項1記載の火工物。
9. The dimension of the oxidizer component is 0.2.
The pyrotechnic according to claim 1, which is less than micron.
【請求項10】 前記アジ化物成分が40〜90重量%を占
め、且つ前記酸化剤成分が10〜60重量%を占める請求項
1記載の火工物。
10. The pyrotechnic material according to claim 1, wherein the azide component accounts for 40 to 90% by weight and the oxidant component accounts for 10 to 60% by weight.
【請求項11】 前記アジ化物成分が60〜70重量%を占
め、且つ前記酸化剤成分が30〜40重量%を占める請求項
1記載の火工物。
11. The pyrotechnic material according to claim 1, wherein the azide component accounts for 60 to 70% by weight, and the oxidizer component accounts for 30 to 40% by weight.
【請求項12】 前記アジ化物成分が64〜66重量%を占
め、且つ前記酸化剤成分が34〜36重量%を占める請求項
1記載の火工物。
12. The pyrotechnic material according to claim 1, wherein the azide component accounts for 64-66% by weight, and the oxidant component accounts for 34-36% by weight.
【請求項13】 前記酸化剤成分が前記アジ化物成分と
連係している請求項1記載の火工物。
13. The pyrotechnic material of claim 1, wherein the oxidizer component is associated with the azide component.
【請求項14】 前記酸化剤成分が0〜60重量%の酸化
鉄又は0〜50重量%の二酸化ケイ素と、それらの組合せ
の幾つか及び/又はそれらの間の組合せの幾つかである
請求項11記載の火工物。
14. The oxidizer component is 0-60% by weight iron oxide or 0-50% by weight silicon dioxide, some of their combinations and / or some of their combinations. Fireworks described in 11.
【請求項15】 前記酸化剤成分が20〜30重量%の酸化
鉄と5〜15重量%の二酸化ケイ素である請求項11記載の
火工物。
15. The pyrotechnic material according to claim 11, wherein the oxidizer component is 20 to 30% by weight of iron oxide and 5 to 15% by weight of silicon dioxide.
【請求項16】 前記火工物の複数が結合されて1つの
構造物を形成している請求項1記載の火工物。
16. The pyrotechnic according to claim 1, wherein a plurality of the pyrotechnics are combined to form one structure.
【請求項17】 前記構造物が搭乗者保護用のエアバッ
グ安全拘束装置と組合せられている請求項1記載の火工
物。
17. The pyrotechnic material according to claim 1, wherein the structure is combined with an airbag safety restraint device for protecting an occupant.
【請求項18】 次の工程(a) 〜(d):すなわち (a) 飽和の第一の溶液中のアジ化物成分と、単一又は複
数の酸化剤成分の懸濁液とを容器中で機械的に混合する
ことによって結合させる工程、 (b) 前記の第一溶液を調節された噴霧液として取出す工
程、 (c) 前記の結合されたアジ化物成分と酸化剤成分とを第
二の溶液を用いて沈殿させる工程、及び (d) 火工物を形成させる工程とからなることを特徴とす
る火工物の製造法。
18. The following steps (a) to (d): ie (a) a saturated azide component in a saturated first solution and a suspension of one or more oxidant components in a container. Binding by mechanical mixing, (b) withdrawing the first solution as a controlled spray, (c) second solution of the bound azide and oxidizer components A method for producing a pyrotechnic material, which comprises a step of precipitating the same by using (d) and a step of forming a pyrotechnic material.
【請求項19】 前記の調節された噴霧液がノズルによ
って形成されるものである請求項18記載の方法。
19. The method of claim 18, wherein the conditioned spray liquid is formed by a nozzle.
【請求項20】 前記第二の溶液がイソプロピルアルコ
ールである請求項18記載の方法。
20. The method of claim 18, wherein the second solution is isopropyl alcohol.
【請求項21】 前記調節された噴霧液が約7ミクロン
〜約12ミクロンの粒度を達成させるものである請求項18
記載の方法。
21. The adjusted spray liquor achieves a particle size of from about 7 microns to about 12 microns.
The described method.
JP5137601A 1992-06-08 1993-06-08 Fireworks Pending JPH06199588A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89480792A 1992-06-08 1992-06-08
US894807 1992-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06199588A true JPH06199588A (en) 1994-07-19

Family

ID=25403544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5137601A Pending JPH06199588A (en) 1992-06-08 1993-06-08 Fireworks

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0576161A1 (en)
JP (1) JPH06199588A (en)
KR (1) KR940005523A (en)
CA (1) CA2097995A1 (en)
GB (1) GB2278840A (en)
ZA (1) ZA933881B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9505623D0 (en) * 1995-03-21 1995-05-10 Ici Plc Process for the preparation of gas-generating compositions
CN110343025A (en) * 2019-08-21 2019-10-18 浏阳新艺术烟花制造有限公司 A kind of float set ball-type display shell
CN110470185A (en) * 2019-08-21 2019-11-19 浏阳新艺术烟花制造有限公司 A kind of float two chamber display shell
CN110425941A (en) * 2019-08-21 2019-11-08 浏阳新艺术烟花制造有限公司 A kind of display shell float effect part
CN110470184A (en) * 2019-08-21 2019-11-19 浏阳新艺术烟花制造有限公司 A kind of float caption-pattern display shell effect piece

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE630909A (en) * 1962-04-12
US3754061A (en) * 1971-08-13 1973-08-21 Du Pont Method of making spheroidal high explosive particles having microholes dispersed throughout
US3937771A (en) * 1974-08-21 1976-02-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Process for preparing modified black powder pellets
DE2551921A1 (en) * 1974-11-29 1976-08-12 Eaton Corp GAS GENERATING AZIDE COMPOUND MIXTURE
GB1520497A (en) * 1975-04-23 1978-08-09 Daicel Ltd Gas-generating agent for air bag
CA1087852A (en) * 1978-07-17 1980-10-21 Lechoslaw A.M. Utracki Gas generating composition
CA1146756A (en) * 1980-06-20 1983-05-24 Lechoslaw A.M. Utracki Multi-ingredient gas generants
US4999063A (en) * 1990-06-07 1991-03-12 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Process for manufacturing a gas generating material
US5089069A (en) * 1990-06-22 1992-02-18 Breed Automotive Technology, Inc. Gas generating composition for air bags
JPH04260604A (en) * 1990-10-10 1992-09-16 Trw Vehicle Safety Syst Inc Method for production of gas producing material

Also Published As

Publication number Publication date
CA2097995A1 (en) 1993-12-09
GB9311513D0 (en) 1993-07-21
GB2278840A (en) 1994-12-14
KR940005523A (en) 1994-03-21
ZA933881B (en) 1994-03-28
EP0576161A1 (en) 1993-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5616881B2 (en) High performance gas generating composition
US4604151A (en) Method and compositions for generating nitrogen gas
EP0428242B1 (en) Azide gas generating composition for inflatable devices
US4021275A (en) Gas-generating agent for air bag
JP2551738B2 (en) Gas generant composition
US5051143A (en) Water based coating for gas generating material and method
JPS63171635A (en) Structure for generating gas
JP5449384B2 (en) Gas generating composition having glass fiber
JPH02225159A (en) Method for inflating safety protection bag
JPH0631189B2 (en) Gas product
JPH09508095A (en) Metal complex used as gas generating agent
US4243443A (en) Azide and doped iron oxide gas generating composition
US5756930A (en) Process for the preparation of gas-generating compositions
JP3848257B2 (en) Propellant for gas generant
CN1326813C (en) Gas-evolving composition
JPH06199588A (en) Fireworks
US5470406A (en) Gas generator composition and process for manufacturing the same
JP2000517282A (en) Gas generating composition
US5449424A (en) Method of producing pyrotechnic masses
JP2926321B2 (en) Gas generator for airbag
JP2945077B2 (en) Gas generating composition
JP3753735B2 (en) Fabric with a coating for use with non-azide gas generants
JPH02293389A (en) Gas-generating agent for power-generation apparatus for winding of seat belt
JPH06191982A (en) Gas generating agent composition and its production