KR930000540B1 - 안전 구명백을 팽창시키기 위한 조성물과 그 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

안전 구명백을 팽창시키기 위한 조성물과 그 방법

본 발명은 안전 구명백을 팽창시키기 위한 조성물과 그 방법에 관한 것이다.

종래, 항공기 또는 자동차 안전 구명백으로서 사용하는 공기 백을 채우기 위하여 질소가스를 발생시키도록 아지드 화합물을 사용해왔다. 아지화나트륨과 같은 아지드 화합물은 연소전에 높은 독성을 갖는 물질이다. 또한, 이와같은 아지드염은 동, 납등과 같은 중금속과 쉽게 반응하여 예상외의 발화 또는 폭발을 가져오는 극히 민감한 고체를 형성하기 때문에 이러한 화합물의 제조, 저장 및 처리에 있어 특수한 취급이 요구된다.

분자에 산소를 함유하지 않는 산화제와 5,5'-비테트라졸의 금속염을 사용하여 안전 구명백을 채우기 위한 질소가스를 발생시키는 방법은 런드스트롬에 의한 미국특허 제4,370,181호에 서술되어 있다.

산소함유 산화제를 갖는 테트라졸 화합물을 사용하는 종래 방법은 일산화탄소, 이산화탄소등과 같은 가스에 대한 공업적 독성기준을 가질 수 있는 가스발생에 해당하는 요구조건을 갖지 못하는 관점에서 부적합한 점이 있었다. 런드스트롬에 의한 종래 비-아지드 질소가스 발생제의 설명은 산화되어 비-부식, 흔히 ″비-독성″이라고 하는 가스를 생성시키는, 여러가지 히드록시아민산과 히드록실아민 유도체, 여러가지 중합 결합체, 탄화수소와 탄수화물에 관한 것이다. 더우기, 런드스트롬등에 아미노테트라졸, 아미노테트라졸의 금속염 또는 분자에 수소를 함유하는 다른 테트라졸염과 같은 테트라졸 화합물을 이용하여 비-아지드 질소가스 발생제에 대한 다른 방법이 설명되어 있다. 이들은 과염소산 칼륨과 같은 산소함유 산화제와 조합하여 사용되었다.

연소시에, 이들 조성물은 시안화수소, 산화질소와 일산화탄소와 같은 여러가지 독성물질을 발생되는 가스의 비독성에 대한 현재 독성 요구조건을 충족하지 못하는 허용할 수 없는 비율로 형성되는 경향이 있다.

쇼우에 의한 미국특허 제4,369,079호에는 질소함유 산화제와 혼합한 비-수소 함유 테트라졸 화합물의 금속염을 주성분으로하여 구성된 비-아지드 질소 가스발생제 고체 조성물이 설명되어 있다. 유용한 것으로 설명되어 있는 특별한 테트라졸은 아조비테트라졸이다.

미국특허 제3,910,595호에는 충격억제 장치를 팽창시키는데 사용된 가스혼합물로 공기를 흡인하는 장치가 서술되어 있다.

본 발명에서는 비행기 또는 자동차의 안전 구명백으로서의 사용을 포함하여 여러가지 목적에 적합한 공기백을 팽창시키기 위한 조성물과 그 방법을 설명하는데 여기서 일차 가스 급원은 최소한 하나의 테트라졸 또는 트리아졸 화합물, 최소한 하나의 산소함유 산화제와 최소한 하나의 금속산화물의 건조 혼합물로부터 제조된 펠릿의 점화에 의하여 발생된다.

본 발명의 방법에 의하여 상기 펠릿의 연소로 발생한 가스혼합물은 벤쥬리를 통과하여 외부로부터 공기를 흡인하고, 가스혼합물을 형성하여 이를 다음 구명백을 팽창시키는데 사용하므로서 구명백을 팽창시키는데 사용된 가스를 실질적으로 높은 수율로 얻으므로서, 쉽게 여과할 수 있는 고체를 형성시킬 수 있다.

본 발명의 방법은 아미노테트라졸, 1,2,4-트리아졸-5온과 같은 트리아졸 화합물, 아미노테트라졸의 금속염 또는 분자에 수소를 함유하는 기타 테트라졸염과 같은 테트라졸 화합물이나 이들의 혼합물로 구성된 일정한 비-아지드 가스발생 혼합물을 산소함유 산화제와 조합하여 사용하는 것에 관한 종래의 상술한 바와 같은 결점을 극복하는데 있다. 이러한 발생제 혼합물의 연소시에 발생되는 가스는 현재 공기백의 팽창에 사용할 수 있는 것보다 더 많은 양의 독성가스류를 함유 하나, 일차 가스급원(연소시에 생성된 가스)을 이차가스급원(공기)로 희석하는 새로운 방식에 의하여, 수용가능한 수주의 독성물질을 허용하므로서 실제적으로 이러한 가스발생체를 제조하는 것이다. 본 발명의 조성물과 방법에서는 테트라졸과 트리아졸 화합물이 유용하다.

유용한 테트라졸 화합물에는 아미노테트라졸, 테트라졸의 금속염, 분자에 수소를 함유하는 기타 테트라졸염과 이러한 수소함유 테트라졸의 금속염이 있다.

본 발명의 최소한 하나의 트리아졸 또는 테트라졸 화합물, 최소한 하나의 산화함유 산화제와 최소한 하나의 금속산화물의 혼합물을 사용하여 구명백을 팽창시키는 조성물과 그 방법에 관한 것이다. 상승 된 압력에서 이러한 혼합물을 연소시키면, 일차 가스혼합물이 형성되는데 이는 흡인벤츄리로 통과할때 약 1-4체적의 외부공기를 흡입하므로서 일차 가스혼합물을 냉각시키거나 일차가스 혼합물을 희석하므로서, 일차가스 혼합물로부터 허용할 수 없는 수준이하로 감소된 실제적으로 비독성인 최종 가스혼합물이 생성되고, 종래 기술에서 사용된 아지드 화합물 보다도 안정성과 독성상의 장점을 갖는 트리아졸 또는 테트라졸의 사용이 이루어진다.

일반적으로, 본 발명의 불꽃 조성물의 연소는 약 100-3000psi 바람직하기로는 약 500-2500psi의 상승된 압력에서 일어나며, 가장 바람직하기로는 약 750-2000psi를 사용하는 것이다. 예를들어 자동차 안전 구명백을 팽창시키기 위하여 질소가스를 함유하는 가스혼합물을 발생시키는데 있어, 아지드와 나트륨과 같은 더 쉽게 연소할 수 있는 아지드 화합물을 주성분으로 한 조성물을 사용하는 것 이상 본 발명의 조성물을 사용하면 실제적 안정성의 이점을 얻는다. 더우기, 트리아졸과 테트라졸 화합물은 비교적 비독성이므로 독성이 높은 아지드 화합물보다 본 용도에 사용하는데 더 적합하다. 따라서, 상기 산화제 화합물과 혼합한 트리아졸과 테트라졸 화합물은 독성이 있는 아지드 화합물로 제조한 가스발생제의 경우보다 제조저장과 최종 처리에서 특수취급이 필요없다.

특히, 산화제 화합물은 나트륨과 염소가 연소시에 결합하여 무해한 염화나트륨을 형성하므로 1대 1몰비의 과염소산 암모늄과 질산 나트륨의 혼합물이 유용하다. 과량의 염소는 염화수소와 같은 독성가스를 형성시키기 때문에 피해야한다. 소량 초과한 나트륨은 이것이 탄산나트륨을 형성하기 때문에 무시할 수 있다. 기타 산화화합물은 암모늄, 알카리 금속과 알카리 토금속 질산염과 과연소산염이 유용하다. 산소함유 산화제 화합물과 조합하여 사용되는 가스발생제 화합물의 비율은 일반적으로 약 20-80중량%의 상기 산화제 화합물과 약 20-60중량%의 테트라졸 또는 트리아졸 화합물을 조합하여 사용한다.

일반적으로, 산화제와 테트라졸 또는 트리아졸 화합물의 비는 모든 탄소와 수소가 산화되어 이산화탄소와 물을 형성한 후, 과량의 산소를 공급하도록 조정하여야 한다. 소요되는 과량의 산소는 연소시에 형성되는 가스의 약 1-2체적%이다.

본 발명의 불꽃 혼합물에 금속산화물을 포함시키므로서, 더 쉽게 여과할 수 있는 고체 연소 생성물이 형성된다. 예를들면, 산화제 화합물, 과염소산 암모늄을 감소시켜서 이산화규소를 함께 사용하면, 본 발명의 불꽃혼합물의 연소시에, 연소시 생성되는 가스가 더 쉽게 여과되는 금속규산염 고체(금속염화물 대신)의 형성을 가져온다.

더우기 금속규산염의 형성은 금속탄산염의 형성을 피해야 하므로, 연소시 생성되는 이산화탄소는 구명백을 팽창시키도록 생성되는 가스의 성분으로서 작용하는 것이다. 금속산화물은 화합물을 대표하는 기타 유사하고, 유용한 금속산화물은 산화철, 산화코발트, 산화니켈, 산화크롬, 산화알루미늄, 산화붕소와 산화바나듐등이 있다. 연소시에, 이들 금속산화물은 각기, 금속규산염, 금속철산염, 금속코발트산염과, 금속 니켈산염, 금속 크롬산염, 금속 알루민산염, 금속붕산염과 바나듐산염으로 변한다.

본 발명의 발명에 의하여, 상기 테트라졸 또는 트리아졸 화합물, 상기 금속산화물과 상기 산소함유 산화제 화합물의 불꽃 혼합물을 상승된 압력하에서 연소할 때 형성되는 일차 가스 혼합물은 통상 최종가스 혼합물을 형성하도록 약 1-4체적의 공기, 바람직하기로는, 약 1-2.5체적의 공기로 희석한다. 연소시에 형성되는 가스혼합물을 공기로 희석하는 양은 일차가스 혼합물의 온도, 일차가스 혼합물의 분자량과 사용된 흡인기의 설계를 포함한 몇가지 인자에 따른다.

공기로 희석할 때 일차가스 혼합물의 독성가스는 약 2~5의 율로 외부 공기로 희석할 때 저하된다. 통상, 최종적으로 희석된 가스혼합물은 약 2-10체적%, 바람직하기로는 약 5체적% 이하의 이산화탄소, 약 4체적% 이하의 수소와, 약 50체적% 이하, 바람직하기로는 약 20체적% 이하의 물을 함유한다.

테트라졸, 아미노테트라졸, 테트라졸 또는 아미노테트라졸의 금속염 또는 분자에 수소를 함유하는 기타 테트라졸염과 테트라졸은 테트라졸화합물을 과염소산 칼륨과 같은 산소함유 산화제 화합물과 혼합하여, 사용하는 것은 이러한 혼합물이, 연소할때 시안화수소, 산화질소와 일산화탄소와 같은 소량의 여러가지 독성가스(질소외에)를 형성시키는 경향이 있으므로, 종래 연구자들에게는 부적합하여 사용되지 않았다. 그러나, 이러한 혼합물은 외부공기와 희석하면, 구명백을 팽창시키는데, 아주 만족스러움을 알 수 있다. 대표적으로 유용한 트리아졸 화합물은 1,2,4-트리아졸; 1,2,4-트리아졸-5-온과 3-니트로-4,5-디하이드로 1,2,4-트리아졸-5-온이 있다.

구명백을 팽창시키기 위하여 이차가스 혼합물(공기)로 희석한 일차가스 혼합물로 이루어진 가스혼합물을 사용하는 것은 몇가지 이점을 제공하며, 즉 일차가스 혼합물은 이와같은 희석에 의하여 실제적으로 냉각되기 때문에, 구명백을 이용하는 항공기나 자동차의 탑승자들은 화상의 위험을 피하게 된다. 더우기, 일차가스 혼합물의 공기희석은 수용할 수 있는 아주 낮은 수준까지 존재하는 독성물질의 수준을 저하시킨다. 따라서, 분자에 수소를 함유하는 테트라졸 또는 트리아졸 화합물의 사용은, 생성된 가스에서 수송의 농도가 산화에 의하여, 매우 낮은 수준, 통상 4체적% 이하로 물을 형성하므로서 저할될 수 있기 때문에 실용적이다. 가스혼합물에서 물의 양은 사용된 가스발생제 조성물에 따라서, 약 20체적% 이하, 바람직하기로는 약 2-20체적%까지 감소될 수 있다.

가스발생제 화합물로서 수소함유 테트라졸과 트리아졸을 사용하면 외부공기가 흡입되어 테트라졸과 트리아졸의 연소시에 물을 형성하는 수소함유 테트라졸과 트리아졸의 연소에 의하여 발생되는 가스와 혼합물을 형성하는 시스템과 결합하여 특히 유리하다. 물은 저분자량을 갖고 독성이 없다. 연소시에 형성되는 가스의 분자량이 낮은 것은 외부공기의 흡인을 이용하는 시스템에서 특히 유용하다.

본 발명의 방법에 사용되는 가스발생 조성물을 제조하기 위하여 성분, 예를들어, 테트라졸의 나트륨염과 산소 및 염소함유 산화제 화합물, 예를들어 과염소산 암모늄과 질산나트륨의 혼합물을 표준방법에 의하여 분말로 건조혼합 하여도 좋고, 또한 성분은 연소속도의 개량 또는 조정을 위하여 또는 추진제 입자 가공성을 개량하기 위하여 다른 첨가제도 혼합하여도 좋다. 필요하면, 혼합된 분말을 통상의 방법으로 과립 또는 펠릿으로 압착할 수 있다. 본 발명에 사용되는 가스 발생 조성물의 성분은 독성이나 반응성이 높지 않고, 상승된 압력에서만 쉽게 점화하기 때문에, 통상의 고체 추진제의 사용에 요구되는 취급법(반응성을 증가시킬 수 있는 오염 또는 독성 때문에 노출은 최소한으로 한다)외의, 특수취급법은 사용된 가스발생 조성물의 제조에서 또는 이의 펠릿화에서 필요없다.

본 분야의 전분가는 최소한 하나의 수소함유 테트라졸의 다른 알카리금속, 알카리 토금속 또는 암모늄염이나 아미노테트라졸 또는 트리아졸의 알카리금속, 알카리 토금속, 또는 암모늄염을 하기 실시예에서 금속염 대용으로 할 수 있거나, 또는 선택적으로 수소함유 테트라졸, 아미노테트라졸 또는 트리아졸 화합물을 그 자체 최소한 하나의 금속산화물과 산소함유, 바람직하기로는 산소와 염소함유 산화화합물과 혼합하여 통상의 방법에 의하여 입자 또는 펠릿을 제조하는데 사용할 수 있음을 알 수 있다.

산화화합물은 알카리 금속 또는 알카리 토금속 질산염이나 과염소산염 또는 알칼리 금속이나 알카리 토금속 질산염과 과염소산 암모늄의 혼합물이 있다. 또한 본 분야 전문가는 촉매 또는 연소속도 변형제를 사용하거나 상술한 산소함유 산화화합물에 부가적으로 점가할 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 오산화 바나듐, 산화 동과 산화 철과 같은 부가적 촉매화합물을 펠릿화 될 혼합에 첨가 또는 치환할 수 있다.

바람직하기로는, 어떠한 금속(산화제, 금속산화물에 또는 연료로서 사용되고 있는 연소화합물에 함유된 것)을 염화물 염 또는 금속산화물 염으로 완전히 변환시키는 산화제 화합물 또는 산화제 화합물의 혼합물은 선택하는 것이다. 따라서 테트라졸의 나트륨염과 같은 금속염은, 모든 나트륨을 염화나트륨으로 변환시키기 위하여 동분자량의 과염소산 암모늄과 반응시킬 수 있다. 탄소를 이산화탄소로, 수소를 물로 산화시키는데 소용되는 부가적 산소를 공급하기 위하여, 금속염을 생성시키는데 균형을 이루는 산화제가 사용될 수 있다. 예를들면, 동분자량의 과염소산 암모늄과 질산나트륨(또는 칼륨) 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 금속 과염소산염 또는 염소산염은 과염소산 칼륨과 같은 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 불꽃 혼합물에 사용되는 과염소산 암모늄의 감소 또는 제거는 혼합물의 성분으로서 금속산화물을 사용하므로서 바람직하게 성취될 수 있다. 예를들어, 금속산화물로서 이산화규소를 함유하는 이러한 혼합물이 연소할때, 생성되는 고체 금속규산염이고, 이는 연소가능한 혼합물이 금속산화물을 함유하지 않을때 생성되는 금속염화물과 비교하여 쉽게 여과될 수 있는 것이다.

과염소산 암모늄은 양호한 산화제가 만약 나트륨 또는 칼륨과 같은 금속이 존재하므로서 균형을 이루지 못하면 염소수소 또는 다른 독성 생성물을 생성시키기 때문에 단독산화소제로서 적합치 못하다.

염소함유 산화제 없이 질산나트륨 또는 칼륨과 같은 알카리 금속질산염을 사용할 수 있으나 연소시 생성된 생성물이 불리한 결과를 일으키지 않도록 주의하여 관찰해야 한다. 일반적으로, 금속산화물이 본 발명의 불꽃 조성물에 존재하지 않으면, 탄산나트륨과 같은 금속탄산염은 금속질산염 산화제 화합물의 사용으로 연소시에 형성될 수 있다. 또한, 이러한 염이 형성되면 이산화탄소가 연소시 형성된 가스의 한 성분인 이산화탄소가 제거되기 때문에 이와같은 염의 형성도 불리하다. 이산화탄소는 비교적 낮은 독성을 갖기 때문에 구명백을 팽창시키는데 유용한 가스이다. 더불어 연소시 형성되는 가스로 이산화탄소를 충분히 이용할 수 없으면, 산화나트륨 또는 산화칼륨과 같은 다른 유해한 생성물이 형성될 수 있다. 따라서 본 발명의 조성물의 성분으로서 금속산화물을 사용하면 금속질산염 산화제 화합물의 사용으로 인한 불리한 작용을 극복할 수 있다.

몇몇 금속염화물 염, 특히 나트륨 또는 칼륨 염화물염을 생성시키기 위하여 균형을 이루는 산화제를 사용하면, 본 발명의 방법에서 유용한 것으로 기재된 테트라졸 화합물과 조합되는 이러한 산화제로부터 제조되는 가스발생제는 대기압에서 연소하기 어려우나, 상승된 압력에서는 강하게 연소하기 때문에, 금속염화물염을 생성하지 않는 산화제 화합물을 사용할 때와 비교하면 부가적인 안전성을 갖는 이점을 가져온다. 이와같은 예상외의 결과는 완전하게는 이해되지 않으나 연소시 형성되는 염 증기가 저압에서는 화염을 소화시키나 고압에서는 그렇지 못함이 예상되는 것이다.

여러가지 만족스러운 점화 메타니즘이 본 분야의 전문가에게 생길 수 있으나, 특히 편리하고 바람직한 점화조성물은 본 분야에서 BKNO₃로서 잘 알려져 있는 질산칼륨과 질산붕소의 혼합물로 구성되는 것이다. 또한 과염소산 칼륨, 과염소산 암모늄과 알루미늄 분말의 혼합물과 같은 다른 점화조성물도 적합하다. 점화 조성물의 점화는 강한 고주파 또는 고전압원에 의한 돌발적인 발화를 방지하기 위하여 불꽃 간극과/또는 페라이트 저항체와 같은, 원하는 안전장치의 회로중에 포함된 표준적 전기수단을 사용하므로서 성취될 수 있다.

본 발명의 방법은 종래의 통상적 가스발생기구를 이용할 수 있다.

이들은 참고적으로 여기서 서술한 미국특허 제4,369,079호에 언급되어 있다. 다른 더 적합한 가스발생 장치도 예상될 수 있다. 일반적으로 종래의 방법에서는 불꽃물질, 산소함유 산화제와 개시제를 함유하는 밀봉된 금속카트리지를 사용한다. 뇌관점화에 의하여 연소를 개시할때 밀봉기구는 파괴된다. 이것은 가스가 몇몇 구멍을 통하여 연소실에서 유출되며, 흡인벤쥬리를 통과하고, 여기서 외부공기를 연소시에 형성되는 가스에 흡인하고, 그 결과 공기 백을 팽창시키는데 사용되는 가스가 외부공기(이차 가스원)과 연소기 형성된 가스상 혼합물(일차 가스원)과의 혼합물로 되고, 이로서 함께 팽창가스의 총량을 구성한다.

상술한 가스발생 조성물을 이용하면, 본 발명의 방법에서 연소시에 형성되는 고체가 쉽게 여과되기 때문에 충분한 여과는 요구되지 않는다. 고체는 예를들어 염화나트륨, 규산나트륨과 염화칼륨과 같은 고체로 구성된다. 이러한 저독성의 고체는 일반적으로 오염입자로 언급되고 있다.

다음 실시예는 본 발명의 여러가지 형태를 예시한 것이나 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 명세서와 특허청구 범위에 있어 다른 언급이 없는 한, 퍼센트가 체적을 나타내는 가스인 것을 제외하고 온도는 섭씨를 나타내고, 부 퍼센트와 비율은 중량을 나타낸다.

[실시예 1]

다음 중량 퍼센트의 조성을 갖는 테트라졸의 나트륨염, 과염소산 암모늄과 질산나트륨의 혼합물을 제조한다 : 34%의 테트라졸의 나트륨염 ; 38.3%의 과염소산 암모늄 ; 27.7%의 질산나트륨. 이들 분말을 건조 혼합하고 압착 성형하여 펠릿을 제조한다. 펠릿은 프로판-산소횃불을 사용하여 대기압에서 반복하여 점화하면 연소는 지속되지 않으나, 300psi의 헬륨압력하에 점화할때 연소는 계속된다. 다음 1000psi의 압력에서 연속 연소속도를 측정하면, 초당 약 2인치의 연소속도를 나타낸다. 이 혼합물의 연소온또는 이론적으로 3345℉이다. 연소시에 생성되는 일차 가스조성물은 45.5중량%의 질소, 9중량%의 이산화탄소, 34.5%의 물, 11.0중량%의 산소를 함유한다. 연소시에 형성된 고체 잔사는 염화나트륨과 탄산나트륨으로 구성된다.

이러한 일차 가스조성물을 연소시에 생성되는 일차가스의 1체적당 2.5체적의 공기로 희석하면, 혼합물의 함수량은 9.9체적%로 감소하고 혼합물의 이산화탄소 함량은 2.6체적%로 감소한다.

[실시예 2]

5-아미노테트라졸, 과염소산 암모늄과 질산나트륨의 혼합물 건조 혼합하여 제조하고, 압착 성형하여 펠릿을 제조한다. 혼합물의 중량 퍼센트조성은 다음과 같다 : 34%의 5-아미노테트라졸; 38.3%의 과염소산 암모늄; 27.7%의 질산나트륨. 펠릿은 대기압에서 연소를 계속하지 않으나 헬륨으로 300psi로 압출될때 완전히 연소한다.

1000psi에서 측정된 연소속도는 초당 0.53인치이고, 연소온도는 이론적을 4300℉이고, 연소시에 생성되는 일차 가스조성물은 42.9체적%의 질소, 12.9체적%의 이산화탄소, 40.3체적%의 물과, 3.7체적%의 산소를 함유한다. 연소시 형성된 고체잔사는 염화나트륨이고 2.5대 1의 비율로 공기로 희석하면, 11.5체적%의 함수량을 얻고, 3.7체적%의 이산화탄소 함량을 얻는다.

[실시예 3]

실시예2에서 서술된 혼합물에 0.5중량%의 산화철(Fe₃O₃)를 첨가하여 변성시킨다. 중량 퍼센트로 사용된 최종성분의 조성은 다음과 같다 : 34%의 5-아미노테트라졸, 38.05%의 과염소산 암모늄, 27.45%의 질산나트륨과 0.5%의 산화철, 이 혼합물을 건조 혼합하고 압착 성형하여 펠릿을 형성시킨다. 펠릿은 대기압에서 점화할때 서서히 연소를 계속한다. 1000psi에서 측정된 연소속도는 초당 0.77인치임을 알 수 있다.

[실시예 4]

실시예3에 서술된 혼합물을, 산화철 대신에 오산화바나듐(V₂O₃)을 사용하는 것을 제외하고 동일하게 제조한다. 혼합물을 건조 혼합하고 압착 성형하여 펠릿을 제조한다. 펠릿은 대기압에서 점화 할때 서서히 연소를 계속한다. 1000psi에서 측정된 연소속도는 초당 0.56인치임을 알 수 있다.

[실시예 5]

40중량%의 테트라졸의 나트륨염, 49.7중량%의 질산나트륨과 10.3중량%의 이산화규소의 혼합물을 건조혼합하고, 압착 성형하여 펠릿을 형성시킨다. 대기압에서 점화하면 펠릿은 완전하고 매우 신속하게 연소한다. 1000psi에서 측정된 연소속도는 초당 1.5인치임을 알 수 있다. 이 혼합물의 연소온도는 이론적으로 3432℉이고, 연소시에 생성된 일차가스 조성물은 72.2체적%의 질소, 6체적%의 이산화탄소, 16.9체적%의 물과 4.9체적%의 산소를 함유한다. 연소시에 형성된 고체 생성물은 탄산나트륨과 규산나트륨으로 구성된다. 이 일차 가스 조성물은 연소시 생성된 일차가스의 1체적당 2.5체적의 공기로 희석하면, 희석된 혼합물의 함수량은 4.8체적%이고, 이산화탄소 함량은 1.7체적%이다.

[실시예 6]

30중량%의 1,2,4-트리아졸-5-온, 40.4중량%의 과염소산 암모늄, 29중량%의 질산나트륨과 0.5중량%의 오산화 바나듐의 혼합물을 건조혼합하고 압착성형하여 펠릿을 형성시킨다. 대기압에서 점화할때, 펠릿은 서서히 연소를 계속한다. 1000psi에서 측정된 연소속도는 초당 0.37인치임을 알수 있다. 이 혼합물의 이론적 연소온도는 4309℉이고, 연소시에 생성된 일차 가스조성물은 30.5체적%의 질소, 24.6체적%의 이산화탄소, 42.5체적%의 물과 2.4체적%의 산소를 함유한다. 연소에 의하여 형성된 고체생성물은 염화나트륨이다. 일차가스를, 일차가스의 1체적당 2.5체적의 공기를 희석하면, 함수량은 12.2체적%로 감소하고, 이산화탄소는 7체적%로 감소한다.

[실시예 7]

30중량%의 5-아미노테트라졸, 54중량%의 질산칼륨과, 16중량%의 이산화규소의 혼합물을 건조 혼합하고, 압착 성형하여 펠릿을 형성시킨다. 1000psi에서 측정한 연소속도는 초당 약 0.82인치의 연소속도를 나타낸다. 이 혼합물의 연소온도는 이론적을 3500℉이다.

연소시에 생성된 일차가스 조성물은 55체적%의 질소, 17체적%의 이산화탄소, 25체적%의 물과, 2.4체적%의 산소를 함유한다. 연소시에 생성된 고체생성물은 규산칼륨이다.

[실시예 8]

20.7중량%의 5-아미노테트라졸, 53.1중량%의 과염소산 암모늄, 41중량%의 질산칼륨과, 3.2중량%의 이산화규소를 건조 혼합하고, 압착 성형하여 펠릿을 형성시킨다. 1000psi의 압력에서 측정된 연소속도는 초당 약 0.63인치의 연소속도를 나타낸다. 이 혼합물의 연소온도는 이론적으로 3100℉이다. 연소에 의하여 생성된 일차가스는 37체적%의 질소, 9체적%의 이산화탄소, 37체적%의 물과, 17체적%의 산소를 함유한다. 연소시에 생성된 고체생성물은 염화칼륨과 규산칼륨이다.

[실시예 9-15]

이산화규소 대신에 각각 동일량의 철, 코발트, 니켈, 크롬, 알루미늄, 붕소 또는 바나듐의 산화물을 사용하여 실시예 7을 반복하면, 비슷한 결과를 얻는다. 형성된 고체 생성물은 칼륨염과 불꽃 혼합물에 사용된 금속산화물의 잔사, 예를들어 철산칼륨, 코발트산칼륨, 니켈산칼륨, 크롬산칼륨, 알루민산칼륨, 붕산칼륨과 바나듐산 칼륨이다.

[실시예 16-22]

이산화규소 대신에 동일량의 철, 코발트, 니켈, 크롬, 알루미늄, 붕소 또는 바나듐의 산화물을 사용하여 실시예 8을 반복하면, 유사한 결과를 얻는다. 연소시에 형성된 고체생성물은 염화칼륨과 각기 불꽃물질에 사용된 금속산화물의 잔사와 칼륨 염, 즉 철산칼륨, 코발트산칼륨, 니켈산칼륨, 크롬산칼륨, 알루미늄산칼륨, 붕산칼륨과 바나듐산 칼륨이다.

본 발명의 바람직한 요지를 설명하여 왔으나, 본 발명은 다음 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한 수정이 가능하다.

Claims (19)

1. 구명백을 팽창시키는 가스를 함유하는 비독성 연소생성물이 발생되도록 분자에 수소를 함유하는 최소한 하나의 테트라졸 또는 트리아졸 화합물로 이루어지는, 불꽃 물질을 연소시켜서하는 자동차 또는 비행기 안전 구명백을 팽창시키는 방법에 있어서 (a) 연소시에 비독성 일차가스 혼합물과 쉽게 여과할 수 있는 고체가 생성되도록, 상기 불꽃 물질을 최소한 하나의 산소함유 산화제 화합물과 최소한 하나의 금속 산화물과 혼합하여 상승된 압력에서 연소시키고; (b) 상기 일차 가스혼합물을 최소한 하나의 벤쥬리로 통과시켜서 공기를 흡인하여 상기 일차 가스 혼합물을 공기로 희석하여 비독성의 최종가스 혼합물을 생성시키므로 상기 구명백이 팽창될때, 상기 일차 가스혼합물의 1체적당 약 1-4체적의 공기를 함유하는 최종 가스 혼합물을 함유하게 함을 특성으로 하는 구명백 팽창방법.
2. 제1항에 있어서, 연소시에 생성되는 쉽게 여과할 수 있는 상기 고체가 최소한 하나의 금속규산염, 철산염, 코발트산염, 니켈산염, 크롬산염, 알루미늄산염, 붕산염과 바나듐산염으로 이루어짐을 특징으로 하는 팽창방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 금속산화물을 이산화규소, 산화철, 산화코발트, 산화니켈, 산화크롬, 산화알루미늄, 산화붕소와 산화바나듐에서 선택함을 특징으로 하는 팽창방법.
4. 제3항에 있어서, 산소함유 산화제 화합물을 최소한 하나의 알카리금속, 알카리 토금속과 암모늄 산소함유 산화제염에서 선택함을 특징으로 하는 팽창방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 테트라졸 화합물을 수소함유 테트라졸, 아미노테트라졸, 이들의 금속염과 이들의 혼합물에서 선택함을 특징으로 하는 팽창방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 산소함유 산화제 화합물을 최소한 하나의 알칼리 금속, 알카리 토금속과 암모늄 질산염 또는 과염소산염에서 선택함을 특징으로하는 팽창방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 테트라졸 화합물이 약 20-60중량%의 농도로 존재하는 수소함유 테트라졸의 알카리 금속, 알카리 토금속 또는 암모늄염이고, 상기 산소함유 산화제 화합물이 약 20-80중량%의 양으로 존재하고, 상기 금속산화물이 약 2-20중량%의 양으로 존재하는 이산화규산임을 특징으로 하는 팽창방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 일차 가스혼합물의 1체적당 약 1-4체적의 공기로 희석한 상기 일차가스 혼합물이 약 2-10체적%의 이산화탄소, 4체적% 이하의 수소와 약 50체적% 이하의 물로 이루어짐을 특징으로 하는 팽창방법.
9. 제1항의 방법에 의하여 제조된 자동차 또는 비행기 안전 구명백을 팽창시키는데 적합한 가스혼합물.
10. 제1항의 방법에 의하여 제조된 가스 혼합물로 팽창시킨 비행기 또는 자동차 안전 구명백.
11. 불꽃 조성물이 연소시에 쉽게 여과할 수 있는 고체와 비독성 일차가스 혼합물을 생성하도록, 최소한 하나의 분자에 수소를 함유하는 테트라졸 화합물 또는 분자에 수소를 함유하는 트리아졸 화합물과, 혼합된 각기 최소한 하나의 산소함유 산화제 화합물과 최소한 하나의 금속산화물로 이루어짐을 특징으로하는, 구명백을 팽창시키는 가스를 함유하는 비독성 연소생성물을 발생시키는데 유용한 불꽃 조성물.
12. 제11항에 있어서, 상기 산소함유 산화제 화합물을 최소한 하나의 알카리 금속, 알카리 토금속과 암모늄산소 함유 산화제염에서 선택하고, 상기 금속산화물을 이산화규소, 산화철, 산화코발트, 산화니켈, 산화크롬, 산화알루미늄, 산화붕소와 산화바나듐에서 선택함을 특징으로 하는 조성물.
13. 제12항에 있어서, 상기 테트라졸 화합물을 수소함유 테트라졸, 아미노테트라졸, 이들의 금속염과 이들의 혼합물에서 선택함을 특징으로 하는 조성물.
14. 제13항에 있어서, 상기 산소함유 산화제를 최소한 하나의 알카리금속, 알카리 토금속과 암모늄 질산염 또는 과염소산염에서 선택함을 특징으로 하는 조성물.
15. 제14항에 있어서, 상기 일차 가스혼합물의 1체적당약 1-4체적의 공기로 희석한 상기 일차 가스혼합물이 약 2-10체적%의 이산화탄소, 약 4체적% 이하의 수소와 약 50체적%이하의 물로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.
16. 제15항에 있어서, 상기 테트라졸 화합물이 약 20-60중량%의 농도로 존재하는 수소함유 테트라졸의 알카리 금속, 알카리 토금속 또는 암모늄염이고, 상기 산소함유 산화제 화합물이 약 20-80중량%의 양으로 존재하고, 상기 금속산화물이 약 2-20중량%의 양으로 존재함을 특징으로 하는 조성물.
17. 제16항에 있어서, 상기 불꽃 조성물이 약 40중량%의 테트라졸의 나트륨염, 약 50중량%의 질산나트륨과 약 10중량%의 이산화규소로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.
18. 제16항에 있어서, 상기 불꽃 조성물이 약 30중량%의 5-아미노테트라졸, 약 54중량%의 질산칼륨과 약 16중량%의 이산화규소로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.
19. 제16항에 있어서, 상기 불꽃 조성물이 약 21중량%의 5-아미노테트라졸, 약 35중량%의 과염소산 암모늄, 약 41중량%의 질산 칼륨과 약 3.2중량%의 이산화규소로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.