説明

点火組成物

本発明は、スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有する点火組成物、その製造方法及び前記点火組成物の使用に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、点火組成物、その製造方法及び点火組成物の使用に関する。
【0002】
たとえば車両安全システムにおいて使用される慣用の点火組成物は、その点火物質が低い分解温度のために自動車のエンジンルーム中で使用できないという欠点を有する。自動車のエンジンルーム中では、140℃以上の温度に達し、このことは点火物質の300℃を超える分解温度を必要とする。カリウムジニトロベンゾフロキサナートは、たとえば約220℃の分解温度を有し、従ってこの目的のための点火物質として適していない。
【0003】
本発明の課題は、先行技術の前記の欠点を克服する点火組成物を提供することであった。この点火組成物は、300℃を超える分解温度を有する点火物質を含有するのが好ましい。本発明の他の課題は、点火物質が重金属不含であり、点火物質が機械的点火システムのためにも、電気的点火システムのためにも適していて、たとえば車両安全システム、弾薬及び釘打機用の発射カートリッジにおいて使用でき及び/又は簡単な工業的方法により製造が可能である点火組成物を提供することであった。
【0004】
本発明の場合に、前記課題は意外にも請求項1及び12の特徴により解決される。有利な実施態様は、引用形式請求項に記載されている。
【0005】
意外にも前記課題は、スチフニン酸(2,4,6−トリニトロ−1,3−ジヒドロキシベンゼン)の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を点火物質として含有する点火組成物、前記点火組成物の製造方法及びその本発明による使用により解決さることが見出された。これらの塩(以後省略してスチフニン酸塩とする)は、本発明の場合に点火組成物中の点火物質として、個別でも、互に混合した形でも及び/又は場合により点火組成物用の通常の添加物、たとえば酸化剤、還元剤、鋭感剤、結合剤、高エネルギー添加剤、燃焼調節剤及び/又は加工助剤と混合した形でも使用することができる。
【0006】
本発明の場合に、スチフニン酸カリウム、スチフニン酸カルシウム、並びにそれらの混合塩のスチフニン酸カリウム−カルシウムが有利である。本発明の場合に、塩基性のスチフニン酸カルシウム並びに塩基性のスチフニン酸カリウム−カルシウムが特に有利である。
【0007】
添加物として、本発明の場合に次のものが使用できる:
1. 酸化剤(個別で又は混合した形):
アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの硝酸塩、たとえば硝酸ナトリウム又は硝酸カリウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの過塩素酸塩、アルカリ土類金属又は亜鉛の過酸化物、有利に過酸化亜鉛。
【0008】
2. 還元剤(個別で又は混合した形):
アルミニウム、チタン、水素化チタン、ホウ素、水素化ホウ素、ジルコニウム、水素化ジルコニウム、ケイ素、黒鉛、活性炭、カーボンブラック、有利にチタン。
【0009】
3. 鋭感剤(個別で又は混合した形):
テトラゼン、カリウムジニトロベンゾフロキサナート、ジアゾジニトロフェノール。
【0010】
4. 結合剤(個別で又は混合した形):
アドヘシン、セルロース並びにその誘導体、ポリビニルブチラール、ポリニトロポリフェニレン、ポリニトロフェニルエーテル、プレキシガム、ポリ酢酸ビニル及びコポリマー、有利にアドヘシン。
【0011】
6. 高エネルギー添加剤(個別で又は混合した形):
ヘキソーゲン、オクトーゲン、ニトロペンタ及びニトロセルロース。
【0012】
7. 燃焼調節剤及び加工助剤(個別で又は混合した形):
ニトロセルロース球形粉末、アセトニルアセタート、サリチラート、ケイ酸塩、シリカゲル、窒化ホウ素、有利にニトロセルロース球形粉末。
【0013】
本発明による点火組成物は、重金属不含、高い熱安定性、及び添加物質としてスチフニン酸カルシウム及びスチフニン酸カリウム−カルシウムを使用する際にカルシウム(このカルシウムは炭酸カルシウムの有利な摩擦学的特性に基づき燃焼残留物中での炭酸カルシウムの形成により兵器系にとって有利である)の含有量により優れている。本発明による点火組成物の分解温度は、300℃を超える。この本発明による点火組成物は、機械的に並びに電気的に点火することができる。
【0014】
本発明による点火組成物の製造及び加工は、自体公知でかつ通常の方法により行う。点火組成物の個々の成分は、このために適当な方法でかつ必要な量で互いに混合される。
【0015】
本発明の主題は、詳細には下記のとおりである:
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩、有利にスチフニン酸ナトリウム、スチフニン酸カリウム、スチフニン酸マグネシウム、スチフニン酸カルシウム及び/又はスチフニン酸カリウム−カルシウム、特に有利に塩基性スチフニン酸カルシウム及び/又は塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウムを含有する点火組成物。
【0016】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有し、その際、アルカリ金属塩は、スチフニン酸のナトリウム塩及び/又はカリウム塩であり、有利にスチフニン酸カリウムである点火組成物。
【0017】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有し、その際、アルカリ土類金属塩は、スチフニン酸のマグネシウム塩及び/又はカルシウム塩であり、有利にスチフニン酸カルシウム、特に有利に塩基性スチフニン酸カルシウムである点火組成物。
【0018】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有し、その際、スチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の混合塩は、スチフニン酸カリウム−カルシウムであり、有利に塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウムである点火組成物。
【0019】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、酸化剤、還元剤、鋭感剤、結合剤、高エネルギー添加剤、燃焼調節剤及び/又は加工助剤又はこれらの添加物の少なくとも2種からなる混合物から選択される1種又は数種の添加物を含有する点火組成物。
【0020】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、酸化剤は、1種又は数種の次の物質:アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの硝酸塩、たとえば硝酸ナトリウム又は硝酸カリウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの過塩素酸塩、アルカリ土類金属又は亜鉛の過酸化物、有利に過酸化亜鉛である点火組成物。
【0021】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、還元剤は、1種又は数種の次の物質:アルミニウム、チタン、水素化チタン、ホウ素、水素化ホウ素、ジルコニウム、水素化ジルコニウム、ケイ素、黒鉛、活性炭、カーボンブラック、有利にチタンである点火組成物。
【0022】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、鋭感剤は、1種又は数種の次の物質:テトラゼン、カリウムジニトロベンゾフロキサナート、ジアゾジニトロフェノール、有利にテトラゼンである点火組成物。
【0023】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、結合剤は、1種又は数種の次の物質:アドヘシン、セルロース並びにその誘導体、ポリビニルブチラール、ポリニトロポリフェニレン、ポリニトロフェニルエーテル、プレキシガム、ポリ酢酸ビニル及びコポリマー、有利にアドヘシンである点火組成物。
【0024】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、高エネルギー添加剤は、1種又は数種の次の物質:ヘキソーゲン、オクトーゲン、ニトロペンタ及びニトロセルロースである点火組成物。
【0025】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩の他に、1種又は数種の添加物を含有し、その際、燃焼調節剤及び加工助剤は、1種又は数種の次の物質:ニトロセルロース球形粉末、アセトニルアセタート、サリチラート、ケイ酸塩、シリカゲル、窒化ホウ素、有利にニトロセルロース球形粉末である点火組成物。
【0026】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩10〜90、有利に20〜80、特に有利に30〜70質量%を含有する点火組成物。
【0027】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩70〜99.99、有利に90〜99.9、特に有利に90〜99質量%を含有する点火組成物。
【0028】
− スチフニン酸カリウム−カルシウム、有利に塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウム90〜99.99、有利に95〜99質量%、及び結合剤、有利にアドヘシン0.01〜10、有利に1〜5質量%を含有する点火組成物。
【0029】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有する点火組成物の、車両安全システム、弾薬及び/又は釘打機用の発射カートリッジのための点火システムのための使用。
【0030】
− スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩を含有する点火組成物の、車両安全システムのための、有利に自動車のエンジンルーム中で使用する車両安全システムのための点火システムのための使用。
【0031】
− 電気的に点火される点火システムのための点火組成物の使用。
【0032】
次の実施例は本発明を詳細に説明するが、本発明を制限するものではない。
【0033】
実施例1:スチフニン酸カリウム−カルシウム
スチフニン酸カリウム溶液から、硝酸カルシウムの化学量論的添加下での沈殿により製造された塩基性スチフニン酸カルシウム−カリウムを、原子吸光分析で試験した。次の割合のカリウム及びカルシウムが検出された:
カリウム: 約13質量%
カルシウム: 約7質量%。
【0034】
実施例2:塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウム:
スチフニン酸カリウム−カルシウム懸濁液にアルカリ金属水酸化物を添加することにより製造されたスチフニン酸カリウム−カルシウムを、原子吸光分析で試験した。次の割合のカリウム及びカルシウムが検出された:
カリウム: 約11.5質量%、
カルシウム: 約12質量%。
【0035】
表1には、前記物質の分解温度、摩擦感度及び衝撃感度が記載されている。摩擦感度及び衝撃感度の測定は、材料研究のための連邦施設(BAM)の方法により行い、分解温度の測定は、毎分10℃の加熱速度での熱重量測定分析(Mettler社)を用いて行った。
【0036】
表1:
【表1】

【0037】
このスチフニン酸塩は、点火組成物にとって通常の添加剤と共に公知の方法により必要な量比で混合される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩、有利にスチフニン酸ナトリウム、スチフニン酸カリウム、スチフニン酸マグネシウム、スチフニン酸カルシウム及び/又はスチフニン酸カリウム−カルシウム、特に有利に塩基性スチフニン酸カルシウム及び/又は塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウムを含有することを特徴とする、点火組成物。
【請求項2】
さらに、酸化剤、還元剤、鋭感剤、結合剤、高エネルギー添加剤、燃焼調節剤、加工助剤及び/又は前記成分の混合物から選択される1種又は複数の添加物を含有することを特徴とする、請求項1記載の点火組成物。
【請求項3】
酸化剤は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの硝酸塩、たとえば硝酸ナトリウム又は硝酸カリウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又はアンモニウムの過塩素酸塩、アルカリ土類金属、亜鉛の過酸化物及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1又は2記載の点火組成物。
【請求項4】
還元剤は、アルミニウム、チタン、水素化チタン、ホウ素、水素化ホウ素、ジルコニウム、水素化ジルコニウム、ケイ素、黒鉛、活性炭、カーボンブラック及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項5】
鋭感剤は、テトラゼン、カリウムジニトロベンゾフロキサナート、ジアゾジニトロフェノール及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項6】
結合剤は、アドヘシン、セルロース並びにその誘導体、ポリビニルブチラール、ポリニトロポリフェニレン、ポリニトロフェニルエーテル、プレキシガム、ポリ酢酸ビニル、コポリマー及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項7】
高エネルギー添加剤は、ヘキソーゲン、オクトーゲン、ニトロペンタ及びニトロセルロース及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項8】
燃焼調節剤及び加工助剤は、ニトロセルロース球形粉末、アセトニルアセタート、サリチラート、ケイ酸塩、シリカゲル、窒化ホウ素及び/又はこれらの成分の混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項9】
スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩10〜90、有利に20〜80、特に有利に30〜70質量%を含有することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項10】
スチフニン酸の1種又は数種のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩及び/又はスチフニン酸のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩の1種又は数種の混合塩70〜99.99、有利に90〜99.9、特に有利に90〜99質量%を含有することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項11】
スチフニン酸カリウム−カルシウム、有利に塩基性スチフニン酸カリウム−カルシウム90〜99.99、有利に95〜99質量%、及び結合剤、有利にアドヘシン0.01〜10、有利に1〜5質量%を含有することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の点火組成物。
【請求項12】
車両安全システムのための点火システムのため、有利に自動車のエンジンルーム中で使用される点火システムのための、弾薬用の及び/又は釘打機用の発射カートリッジの点火システムのための、請求項1から11までのいずれか1項記載の点火組成物の使用。

【公表番号】特表2009−519887(P2009−519887A)
【公表日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−546416(P2008−546416)
【出願日】平成18年12月18日(2006.12.18)
【国際出願番号】PCT/EP2006/069849
【国際公開番号】WO2007/071650
【国際公開日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【出願人】(506207886)ルアグ アモテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (5)
【氏名又は名称原語表記】RUAG Ammotec GmbH
【住所又は居所原語表記】Kronacher Strasse 63, D−90765 Fuerth, Germany
【Fターム(参考)】