KR100671728B1 - 수성 접착제를 사용하여 일렉트로파이로테크닉 기폭기를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열성 부재(11)에 의해 기폭되는, 파이로테크닉 바니쉬(6)를 포함하는 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1)의 제조방법에 관한 것이다. 파이로테크닉 바니쉬는 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액 속의 폭발성 물질과 첨가제의 분산액으로 이루어진 수성 접착제를 내열성 부재 위에 부착한 후, 당해 수성 접착제를 55 내지 75℃에서 건조시킴으로써 수득한다. 공중합체는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체로부터 선택된다.

일렉트로파이로테크닉 기폭기, 파이로테크닉 바니쉬, 내열성 부재, 폭발성 물질, 수성 접착제

Description

수성 접착제를 사용하여 일렉트로파이로테크닉 기폭기를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기{Process for the preparation of an electropyrotechnic initiator by use of an aqueous adhesive and electropyrotechnic initiator prepared thereby}

도 1은 내열성 부재가 표면 실장되어 있는, 본 발명의 주제인 본 발명의 방법에 따라서 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 주제인 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 장치의 개략도이다.

본 발명은 일렉트로파이로테크닉 기폭기(electropyrotechnic initiator)의 기술 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 일렉트로파이로테크닉 기폭기의 제조방법에 관한 것이다. 당해 제조방법은 어떠한 유형의 기폭기에도 적합하다. 이는 추진제 분말 또는 가스 생성 물질의 점화용인, 뇌관이라고도 공지되어 있는 폭발 기폭기 또는 점화형 기폭기이다. 후자의 경우, 가장 일반화된 용도는 자동차 승차자를 보호하기 위한 안전 장치용 점화기로서의 용도이다.

일렉트로파이로테크닉 기폭기는 내열성 부재와 감열성 물질로 이루어진다. 내열성 부재는 필라멘트 형태, 인쇄 회로 지지체 위에 부착된 작고 매우 얇은 편평한 부재 형태 또는 얇은 층으로 이루어진 전기 저항성 브릿지(bridge) 또는 반도체 브릿지 형태로 존재할 수 있다.

전류가 내열성 부재에서 순환하는 경우, 내열성 부재는 주울 효과(Joule effect)에 의해 가열되고, 이로 인해 감열성 물질을 점화시킨다. 따라서, 감열성 물질은 내열성 부재와 감열성 물질 사이의 확실한 열 전달을 위해서 내열성 부재와 밀착되어 있어야 한다. 이는 일반적으로 분말 상태의 감열성 물질 위에서 내열성 부재를 향해 상당한 압축력을 가하여 밀착을 제공하고 이를 유지시킴으로써 수득된다. 이러한 압축 공정은 단점이 있다. 이는 이러한 압축력을 변형없이 견딜 수 있기 위해서는 기폭기 구조물이 매우 강한 부품들, 예를 들면, 압축 링(compression ring)을 포함해야 하기 때문이다. 또한, 기폭기를 조립하는 공정에서는 분말 물질을 칭량하고 압축시키는 중요한 수단들을 사용할 필요가 있다. 분산 호퍼 및 수압 프레스가 일반적으로 사용된다. 당해 공정은 일반적으로 1000bar의 압력하에 수행된다. 따라서, 종종 산업상 사용되는 당해 공정은 건조 폭발성 물질의 사용 및 압축시의 고유 위험에 대한 보호 구성품을 위해 중요한 수단들을 필요로 한다. 또한, 압축시키는 동안에 내열성 부재가 손상될 수 있다.

위에서 기재한 압축 기술의 단점들을 극복하기 위해서 그리고 시간이 지나도안정하고 고정된 방식으로 파이로테크닉 물질과 내열성 부재의 밀착을 제공하기 위해서, 당해 기술분야의 숙련가는 내열성 부재에 감열성 물질을 접착 결합시키는 것을 시도했다. 그 다음, 감열성 물질은 지지체에 접착된 치밀한 도막의 형태로 부착된다.

제1 제조방법은 용매를 사용하는 것이다. 프랑스 특허 제2 704 944호 및 이의 상응하는 미국 특허 제5,544,585호에는 이러한 양태가 기재되어 있다. 당해 특허에 기재되어 있는 폭발성 바니쉬는 미리 용매에 용해시킨 필름 형성 결합제 2 내지 15%를 가한 감열성 산화제-환원제 혼합물 또는 기폭약으로 구성되어 있다. 당해 바니쉬를 내열성 부재 위에 부착하고 용매를 증발시킨다.

또 다른 공지되어 있는 제조방법은 미국 특허원 제09/275555호를 우선권으로 하는 프랑스 특허원 제2 794 235호에 기재된 방법이다. 당해 폭발성 바니쉬는 입자 형태의 파이로테크닉 물질과 입상 중합체 수지로 이루어진 결합제를 포함한다. 당해 바니쉬는 용매로서 에틸 알콜을 추가로 포함할 수 있다. 당해 바니쉬를 우선 내열성 부재 위에 부착한 후, 100℃의 제1 온도로 가열하여 용매를 제거하고, 150℃의 제2 온도로 가열하여 결합제 입자들을 서로 응집시키고 바니쉬를 내열성 부재에 결합시킨다.

이들 두 가지 제조방법에도 단점이 있다. 이는 대량 생산을 위한 설비 속에서 휘발성 비가연성 물질의 존재하에 폭발성 물질을 취급하고 물질을 고온으로 가열할 필요성이 안전성을 상당히 제한하기 때문이다. 또한, 독성 증기가 휘발성 용매를 제거하는 동안에 생성될 수 있다.

감열성 물질을 내열성 부재에 접착 결합시키는 또 다른 공지되어 있는 방법은 동일 반응계 내에서의 중합이다. 프랑스 특허 제2 781 878호에 이러한 제조방법이 기재되어 있다. 감열성 물질은 중합시킴으로써 경화시킬 수 있는 불활성 결합제 60 내지 40중량%의 현탁액 속에 40 내지 60중량%의 분말 파이로테크닉 물질을 포함한다. 감열성 물질을 내열성 부재 위에 부착하고 가열하거나 조사시켜 중합시킨다. 사실상, 당해 제조방법은 고 함량의 결합제를 필요로 한다. 따라서, 이는 감열성 물질 속의 파이로테크닉 물질의 비율을 제한하고 이의 분산성을 증가시키고, 이로 인해 기폭기의 감도를 감소시킨다.

따라서, 당해 기술분야의 숙련가는 취급자의 안전성에 대한 위험을 나타내지 않고 시간이 지나도 신뢰할 수 있고 안정하게 되는 방식으로 감열성 물질을 내열성 부재 위에 부착하여 접착 결합시키는 방법을 항상 찾고 있다.

이러한 방법이 본 발명의 주제이다.

본 발명은 내열성 부재에 의해 기폭되는, 파이로테크닉 바니쉬를 포함하는 일렉트로파이로테크닉 기폭기의 제조방법으로서, 파이로테크닉 바니쉬가 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체로부터 선택된 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액 속의 폭발성 물질과 첨가제의 분산액으로 이루어진 수성 접착제를 내열성 부재 위에 부착한 후, 당해 수성 접착제를 55 내지 75℃에서 건조시킴으로써 수득됨을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다. 본원에서 용어 "바니쉬"는 기폭기 위에 부착된 수성 접착제 액적 속에 존재하는 물을 증발시켜 수득되는 고형 성분을 의미한다. 당해 바니쉬는 때때로 "점화 비드"라고도 한다.

본 발명은 휘발성 비가연성 용매를 사용하지 않는 이점을 나타낸다. 이는 물만을 사용하기 때문이다. 프랑스 특허 제2 781 878호에서 지적된 예상과는 대조적으로, 물은 쉽게 제거되며 건조 단계는 길지 않고 감열성 물질의 성능은 손상되지 않는다.

본 발명의 또 다른 이점은 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액 속의 폭발성 물질의 분산액을 생성시키는 것이다. 이는 폭발성 물질을 민감하지 않도록 하고 이를 액체 상태로 위험 없이 처리할 수 있도록 한다.

수성 접착제를 액체 상태로 공기 작동식 계량 장치(air-operated metering device)를 포함하는 바니쉬 도포 장치를 사용하여 조정된 액적의 형태로 내열성 부재 위에 부착한다. 이어서, 수성 접착제 액적을 55 내지 75℃, 바람직하게는 60℃에서 건조시킨다. 80℃ 미만의 온도에서 가열시킴으로써 거품의 형성을 방지하여 내열성 부재와의 불량한 접촉을 방지할 수 있다.

건조는 적외선, 펄싱된 열풍 또는 전기 유도와 같은 산업상 표준 건조방법에 따라서 수행된다. 적외선이 바람직한 건조방법이다.

수성 접착제 조성물에 포함되는 폭발성 물질은 기폭약 및 산화제-환원제 혼 합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 본 발명의 바람직한 제1 형태에 따라서, 기폭약은 디니트로벤조푸록산 염이고, 바람직하게는 칼륨 디니트로벤조푸록산이다. 본 발명의 바람직한 제2 형태에 따라서, 폭발성 물질은 지르코늄과 과염소산칼륨과의 혼합물이다.

당해 제조방법에 따라 무연 수성 접착제를 제조할 수 있다. 이는 당해 조성물에 포함되는 폭발성 물질에 납이 존재하지 않아서 환경 친화적인 수성 접착제를 제조할 수 있기 때문이다.

건조시킨 후 파이로테크닉 바니쉬 속의 폭발성 물질의 함량은, 파이로테크닉 바니쉬의 총 중량을 기준으로 하여, 65 내지 95중량%이다.

건조시키기 전의 수성 접착제의 함수량은, 수성 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 55 내지 70중량%이다. 따라서, 당해 제조방법은 건조시키기 전에는 다량의 물을 함유하여 가공을 촉진시킬 수 있고, 건조시킨 후에는 다량의 폭발성 물질을 함유하여 기폭기가 매우 반응성이 되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 형태에 따라서, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액은 에틸렌/비닐 아세테이트 또는 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체를 계면활성제의 존재하에 유화시킴으로써 수득된다. 바람직한 계면활성제는 비이온성 계면활성제 및 폴리(비닐 알콜)이다. 사용되는 계면활성제의 양은, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 2중량%이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 형태에 있어서, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액은 가소제를 추가로 포함한다. 당해 가소제는 프탈레이트로부터 선택된다. 디부틸 프탈레이트가 바람직한 가소제이다. 당해 화합물은 접착제의 내열성 부재에 대한 접착력을 향상시키고 접착제의 경도를 조정할 수 있도록 한다. 가소제의 양은, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액의 중량을 기준으로 하여, 0 내지 20중량%이다.

바람직하게는, 공중합체는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이고, 에틸렌의 양은, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 30중량%이다. 공중합체의 양은, 당해 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 하여, 50 내지 60중량%이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 형태에 따라서, 수성 접착제는 증점제 및 X선 마커(X-ray marker)와 같은 첨가제를 추가로 포함한다.

증점제는 개질된 셀룰로즈를 기본으로 하고, 이는 접착제의 점도를 당해 부착 공정의 경우 6.5 내지 9Pa.s로 조정할 수 있다. 특히 증점제로서 하이드록시프로필셀룰로즈, 카복시메틸셀룰로즈, 메틸하이드록시프로필셀룰로즈, 하이드록시에틸셀룰로즈 및 카복시메틸하이드록시에틸셀룰로즈를 언급할 수 있다. 증점제의 양은, 건조시키기 전의 수성 접착제의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5 내지 2.5중량%이다.

마지막으로, 접착제는 또한 X선 마커를 포함할 수 있다. 이의 역할은 수성 접착제의 기타 성분과 특히 폭발성 물질이 중금속을 포함하지 않는 경우에 접착제가 X선을 투과시키지 않도록 하는 것이다. X선 마커는 금속 분말 또는 금속염으로 이루어져 있고, 당해 금속은 환경 친화적인 한편, X선을 충분히 흡수해야 한다. 이는 바람직하게는 텅스텐, 지르코늄, 비스무트 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 따라서, 당해 마커는 기폭기를 이의 제조공정 동안에 모니터링할 수 있도록 한다.

본 발명의 기본적인 신규성은 수성 현탁액 속에 폭발성 물질과 공중합체를 포함하는 수성 접착제를 사용한다는 사실에 있다. 접착제를 공기 작동식 계량 장치를 포함하는 바니쉬 도포 장치를 사용하여 조정된 액적의 형태로 내열성 부재 위에 부착한 후, 물을 증발시킨다. 물의 증발 및 공중합체의 특성은 수행된 시험에서 밝혀진 바와 같이 접착제의 내열성 부재에 대한 매우 우수한 접착력을 수득하도록 한다.

본 발명은 또한 내열성 부재에 의해 기폭되는, 파이로테크닉 바니쉬를 포함하는 위에서 기재한 방법에 따라서 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기로서, 파이로테크닉 바니쉬가 폭발성 물질 60 내지 95중량%, 계면 활성제와 에틸렌/비닐 아세테이트 또는 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체 5 내지 15중량% 및 첨가제 0 내지 25중량%를 포함함을 특징으로 하는 일렉트로파이로테크닉 기폭기에 관한 것이다.

계면활성제는 음이온성 계면활성제와 폴리(비닐 알콜)로부터 선택된다.

첨가제는 증점제와 X선 마커를 포함한다. 증점제는 접착제의 점도를 조정할 수 있고, 이는 개질된 셀룰로즈를 기본으로 한다. X선 마커는 파이로테크닉 바니쉬가 X선을 투과시키지 않도록 할 수 있다. 이는 금속 분말 또는 금속염이고, 금속은 텅스텐, 지르코늄, 비스무트 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

폭발성 물질은 기폭약 및 산화제-환원제 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 바람직한 기폭약은 디니트로벤조푸록산 염이고, 바람직하게는 칼륨 디니트로벤조푸록산이고, 바람직한 산화제-환원제 혼합물은 지르코늄과 과염소산칼륨과의 혼합물이다.

당해 일렉트로파이로테크닉 기폭기는 어떠한 유형의 내열성 부재와도 함께 작동한다. 바람직하게는 내열성 부재는 원주형 필라멘트, 인쇄 회로 지지체 위에 직접 포토에칭된 브릿지, 또는 인쇄 회로 지지체 위에 표면 실장된 얇은 층들로 이루어진 브릿지이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 형태에 따라서, 폭발성 물질은 기폭약이고 내열성 부재는 반도체 브릿지(이는 종종 SCB로 약칭된다)이다.

본 발명의 바람직한 실행은 도 1 및 도 2를 참고로 다음에 기재한다.

도 1을 보다 구체적으로 살펴보면, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1)가 금속 슬리브(9)를 포함하는 유리/금속 부싱(bushing)과 2개의 전극(3)과 전극(4)을 함유하는 절연 부품(2)으로부터 제조되는 것으로 관찰된다. 이들 2개의 전극(3)과 전극(4)은 각각 SMC("표면 실장 부품")형의 내열성 부재(11)를 포함하는 인쇄 회로(5)에 납땜으로 고정된 상부 말단과 상응하는 관형 소켓에 연결시키기 위한 하부 말단을 나타낸다. 인쇄 회로(5) 그 자체는 절연 부품(2)에 부착되어 있다. 파이로테크닉 바니쉬(6)는 인쇄 회로(5)와 내열성 부재(11)에 접착 결합되어 있고, 파이로테크닉 바니쉬(6)에는 강화 파이로테크닉 조성물(8)을 둘러싸고 있는 금속 캡(7)이 덮어씌워져 있는데, 이 금속 캡은 유리/금속 부싱의 원주형 금속 슬리브(9)에 납땜되어 있다.

열가소성 수지로 이루어진 오버몰딩(10)은 전극(3)과 전극(4)을 부분적으로 피복하고, 금속 캡(7)과 함께 기폭기(1)의 밀봉을 보장한다.

도 2를 참고하여, 이제 위에서 기재한 기폭기의 바람직한 제조방법을 설명한다.

강화 파이로테크닉 조성물(8)과 금속 캡(7)이 조립되지 않은 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1)를 비히클(13)에 놓는다. 당해 비히클(13)은 20개의 점화기로 이루어진 10개의 열을 포함한다.

비히클(13)을 컨베이어 벨트(14) 위에 놓는다. 수성 접착제 20g을 단면도로서 나타낸 바니쉬 도포 장치(15)에 놓는다. 수성 접착제는 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체와 계면활성제 2.5중량%, 칼륨 디니트로벤조푸록산 29중량%, 텅스텐 8중량% 및 물 59.5중량%로 이루어지고, 하이드록실프로필 셀룰로즈 1중량%를 가하여 점도를 약 8Pa.s로 조정한다. 바니쉬 도포 장치(15)는 회전 교반기(16)를 포함한다. 접착제 성분들을 현탁액으로 유지시키기 위해서, 당해 회전 교반기(16)를 회전 속도 35 ±5rpm으로 회전시킨다.

직경이 0.85mm인 노즐(19)로 수성 접착제의 액적을 형성시킬 수 있기 위해서, 공기 작동식 계량 장치(18)를 사용하여 수성 접착제에 대한 일시적인 과압을 접착제를 둘러싼 대기 중에서 생성시킨다.

이어서, 위의 과정을 거친 비히클로서 20번으로 변경하여 표기한, 비히클의 내열성 부재(11)가 수성 접착제 액적으로 덮여있는, 점화기를 포함하는 비히클(20)을 컨베이어 벨트(14)를 통해 적외선 오븐(21)으로 이동시킨다. 오븐의 온도는 60℃이고 점화기의 오븐에서의 체류 시간은 30분이다.

이어서, 위의 과정을 거친 비히클로서 22번으로 변경하여 표기한, 건조된 점화기를 포함하는 비히클(22), 즉 중량이 9mg ±3mg인 파이로테크닉 바니쉬(6)의 액적으로 부착된 비히클(22)을 오븐의 배출구에서 회수한다.

건조 후, 파이로테크닉 바니쉬는 칼륨 디니트로벤조푸록산 72중량%, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체와 계면활성제 6중량%, 하이드록시프로필 셀룰로즈 2중량% 및 텅스텐 분말 20중량%로 이루어져 있다.

다음 실시예는 본 발명의 주제인 본 발명의 방법에 따라 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기의 성능을 설명한다. 이들 성능을 측정하기 위해서, 두 가지 파이로테크닉 바니쉬 조성물, 즉 본 발명에 따르는 조성물 A와 선행 기술에 따르는 조성물 B를 시험하였다.

조성물 A:

* 건조시키기 전의 본 발명에 따르는 수성 접착제:

칼륨 디니트로벤조푸록산 29.0 ±1.0%

물 59.5 ±1.0%

에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA) 2.5 ±0.2%

+ 폴리(비닐 알콜)

하이드록시프로필 셀룰로즈 1.0 ±0.05%

텅스텐 분말 8.0 ±1.0%

에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체의 수성 현탁액은 239M이라는 상품명으로 라보드 에스에이(Labord SA)가 시판하고 있다.

* 건조시킨 후의 본 발명에 따르는 파이로테크닉 바니쉬:

칼륨 디니트로벤조푸록산 72.0 ±1.0%

에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체(EVA) 6.0 ±0.5%

+ 폴리(비닐 알콜)

하이드록시프로필 셀룰로즈 2.0 ±0.05%

텅스텐 분말 20.0 ±1.0%

조성물 B:

* 선행 기술(프랑스 특허 제2 704 944호 및 이의 상응하는 미국 특허 제5,544,585호)에 따르는 용매를 포함하는, 건조시키기 전의 접착제

초미세 중성 납 트리니트로레조르시네이트 59.1 ±1.0%

비닐 아세테이트/비닐 클로라이드 공중합체 5.8 ±0.5%

메틸 에틸 케톤 19.8 ±1.0%

부틸 아세테이트 14.9 ±1.0%

디부틸주석 디라우레이트(안정화제) 0.4 ±0.05%

* 건조시킨 후의 선행기술에 따르는 파이로테크닉 바니쉬

초미세 중성 납 트리니트로레조르시네이트 90.5 ±1.0%

비닐 아세테이트/비닐 클로라이드 공중합체 8.9 ±0.5%

디부틸주석 디라우레이트(안정화제) 0.6 ±0.05%

실시예 1: 파이로테크닉 바니쉬의 내열성 부재에 대한 접착성

두 가지 유형의 시험으로 파이로테크닉 바니쉬의 내열성 부재에 대한 접착성을 정량화할 수 있다. 위에서 기재한 일렉트로파이로테크닉 기폭기를 당해 두 가지 시험을 수행하는 데 사용한다.

첫번째 시험은 기폭기를 파이로테크닉 바니쉬의 접착 결합 평면에 수직인 기폭기의 축의 정방향으로 20000g 이상, 즉 196000m/s²으로 가속화시키는 것으로 이루어져 있다.

당해 시험을 접착 결합된 내열성 부재로부터 파이로테크닉 바니쉬의 분리가 입증될 때까지 동일한 기폭기에 대해 반복한다.

두번째 시험은 불활성 파이로테크닉 바니쉬의 금속 지지체에 대한 접착성을 시험하는 것으로 이루어져 있는데, 즉 폭발성 물질이 안전성 문제로 인해 불활성 물질로 대체된다. 이를 위해서, 두 개의 시험편을 당해 불활성 파이로테크닉 바니쉬로 접착 결합시키고, 두 개의 시험편에 대해 인장 시험을 수행하며, 파이로테크닉 바니쉬가 견딜 수 있는 최대 응력을 측정한다.

실시예 1	첫번째 시험: 탈착된 품목의 비율(%)	두번째 시험: 두 개의 시험편을 탈착시키기 위해 측정된 최대 응력
조성물 A(또는 두번째 시험을 위해 개질된 조성물 A)	7회 시험 후 탈착된 품목 10%	9.3N/cm2
조성물 B(또는 두번째 시험을 위해 개질된 조성물 B)	단지 1회 시험 후에 탈착된 품목 40%	1.1N/cm2

첫번째 시험은 본 발명의 주제인 본 발명의 방법에 따라서 제조된 기폭기를 포함하는 점화기가 6회까지 20000g의 가속, 즉 6회까지 196000m/s²의 가속을 견딜 수 있다는 것을 입증한다.

따라서, 본 발명에 따르는 파이로테크닉 바니쉬(조성물 A)는 내열성 부재에 대한 보다 우수한 접착성을 나타낸다. 두번째 시험면에서, 조성물 A의 점화 비드, 즉 본 발명에 따르는 점화 비드에 의해 접착 결합된 두 개의 시험편의 탈착을 수득하기 위해서 측정된 최대 응력이 조성물 B의 점화 비드, 선행 기술에 따른 점화 비드에 의해 접착 결합된 두 개의 시험편을 탈착시키기 위해 측정된 것의 8.5배인 것으로 밝혀졌다.

실시예 2: 본 발명의 주제인 본 발명의 방법에 따라서 제조된 기폭기의 성능

위에서 기재한 일렉트로파이로테크닉 기폭기를 당해 성능 시험을 수행하는 데 사용한다.

당해 시험은 기폭기를 -40℃에서 2시간 동안 컨디셔닝한 후, 이를 압력계 측정 봄베(manometric bomb)에 넣고, 2ms 동안 크기 1.2A의 전기 충격을 가하는 공정으로 이루어진다. 이어서, 봄베 내부에서 기폭기에 의해 생성된 압력을 측정한다. 용어 "압력 출현 시간(time for appearance of pressure)"은 압력 0.2 ×10⁵Pa에 필요한 시간, 즉 0.2bar가 압력계 측정 봄베 속에서 생성되는 데 필요한 시간을 나타내는 데 사용된다.

시간 t0은 전기 충격이 제거된 순간이다.

실시예 2	압력 출현 시간
내열성 부재에 조성물 A가 부착된 기폭기	0.3ms 내지 0.4ms
내열성 부재에 조성물 B가 부착된 기폭기	0.6ms 내지 1ms

내열성 부재가 본 발명에 따르는 파이로테크닉 바니쉬(조성물 A)로 부착된 기폭기가 선행기술에 따르는 기폭기(조성물 B로 부착된 것)보다 짧고 보다 재현가능한 작동 시간을 제공한다.

실시예 3: 일렉트로파이로테크닉 기폭기의 강화 충전물을 기폭시키는 파이로테크닉 바니쉬의 능력

위에서 기재한 일렉트로파이로테크닉 기폭기를 당해 시험을 수행하는 데 사용한다. 강화 충전물을 기폭기 본체로부터 물리적으로 분리한다.

이를 위해서, 압력계 측정 봄베 속에 한편으로는 파이로테크닉 바니쉬로 부착된 내열성 부재만을 포함하는 기폭기를 넣고 다른 한편으로는 강화 충전물을 넣는다. 이들 두 가지 부품을 서로 조정된 거리에 위치시킨다. 기폭기에 주위 온도에서 2ms 동안 크기 1.2A의 전기 충격을 가한다. 압력 곡선을 기록하고, 전기 충격 개시시에 상응하는 시간 t0로부터 시작해서 첫번째 압력 발생에 상응하는 시간과 두번째 압력 발생에 상응하는 시간을 측정한다. 이어서, 두 개의 압력 발생 간에 경과된 시간(△t = t₂ - t₁)을 계산한다.

첫번째 압력 발생은 파이로테크닉 바니쉬의 연소로 인한 것이고 두번째 압력 발생은 강화 충전물의 연소로 인한 것이다.

당해 시험을 새로운 기폭기와 노후된 기폭기(107℃에서 400시간 동안 가속된 노후)에 대해 수행한다.

실시예 3	새로운 기폭기의 경우에 시간(△t)	노후된 기폭기의 경우에 시간(△)
조성물 A	0.79ms	0.88ms
조성물 B	1.02ms	3.88ms

따라서, 당해 시험은 본 발명의 주제인 파이로테크닉 바니쉬가 선행 기술에 따르는 파이로테크닉 바니쉬보다 기폭기의 강화 파이로테크닉 충전물을 점화시키는 능력이 우수함을 입증하며, 이는 모든 노후된 기폭기에 대해서 보다 현저하다.

본 발명에 따르는 방법에 의해 취급자의 안전성에 대한 위험을 나타내지 않고 시간이 지나도 신뢰할 수 있고 안정하게 되는 방식으로 파이로테크닉 충전물을 함유하는 감열성 물질을 내열성 부재 위에 부착하여 접착 결합시킬 수 있다.

Claims (25)

1. 내열성 부재(11)에 의해 기폭되는, 파이로테크닉 바니쉬(pyrotechnic varnish)(6)를 포함하는 일렉트로파이로테크닉 기폭기(electropyrotechnic initiator)(1)의 제조방법으로서,

   파이로테크닉 바니쉬가, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체로부터 선택된 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액 속의 폭발성 물질과 첨가제의 분산액으로 이루어진 수성 접착제를 내열성 부재 위에 부착시킨 다음, 당해 수성 접착제를 55 내지 75℃에서 건조시킴으로써 수득됨을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 수성 접착제의 건조가 적외선에 의해 수행됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 수성 접착제가 공기 작동식 계량 장치(air-operated metering device)(18)를 포함하는 바니쉬 도포 장치(15)를 사용하여 조정된 액적 형태로 내열성 부재에 액체 상태로 부착됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 폭발성 물질이 기폭약(primary explosive) 및 산화제-환원제 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 기폭약이 디니트로벤조푸록산 염임을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 기폭약이 칼륨 디니트로벤조푸록산임을 특징으로 하는 방법.
7. 제4항에 있어서, 폭발성 물질이 지르코늄과 과염소산칼륨과의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 건조시키기 전의 수성 접착제의 함수량이, 수성 접착제의 중량을 기준으로 하여, 55 내지 70중량%임을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 건조시킨 후의 파이로테크닉 바니쉬 속의 폭발성 물질의 함량이, 파이로테크닉 바니쉬의 총 중량을 기준으로 하여, 65 내지 95중량%임을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 공중합체의 양이, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액의 총 중량을 기준으로 하여, 50 내지 60중량%임을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액이 음이온성 계면활성제와 폴리(비닐 알콜)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 계면활성제를 추가로 포 함함을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 공중합체를 기본으로 하는 수성 현탁액이 프탈레이트로부터 선택된 가소제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 수성 접착제가 개질된 셀룰로즈를 기본으로 하는 증점제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
14. 제1항에 있어서, 수성 접착제가 X선을 투과시키지 않는 금속 분말 또는 금속염을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 금속이 텅스텐, 지르코늄, 비스무트 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
16. 내열성 부재(11)에 의해 기폭되는, 파이로테크닉 바니쉬(6)를 포함하는, 제1항에 따라서 제조된 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1)로서,

    파이로테크닉 바니쉬가

    폭발성 물질 60 내지 93중량%,

    계면활성제와 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 비닐 아세테이트/에틸렌 아세테이트/에틸렌 공중합체로부터 선택된 공중합체 5 내지 15중량% 및

    첨가제 2 내지 25중량%를 포함함을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
17. 제16항에 있어서, 첨가제가 증점제 및 X선 마커(X-ray marker)를 포함함을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
18. 제17항에 있어서, 증점제가 개질된 셀룰로즈를 기본으로 함을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
19. 제17항에 있어서, X선 마커가 금속 분말 또는 금속염이고, 금속이 텅스텐, 지르코늄, 비스무트 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
20. 제16항에 있어서, 폭발성 물질이 기폭약 및 산화제-환원제 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
21. 제20항에 있어서, 내열성 부재(11)가 원주형 필라멘트임을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
22. 제20항에 있어서, 내열성 부재(11)가 인쇄 회로 지지체 위에 직접 포토에칭된 브릿지(bridge)임을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
23. 제20항에 있어서, 내열성 부재(11)가 인쇄 회로 지지체 위에 표면 실장된 얇은 층들로 이루어진 브릿지임을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
24. 제20항에 있어서, 폭발성 물질이 기폭약임을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).
25. 제24항에 있어서, 내열성 부재(11)가 SCB라고 하는 반도체 브릿지임을 특징으로 하는, 일렉트로파이로테크닉 기폭기(1).

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