KR20040002936A

KR20040002936A - 착화약 조성물 및 그 착화약 조성물을 사용한 점화구

Info

Publication number: KR20040002936A
Application number: KR10-2003-7014366A
Authority: KR
Inventors: 마쓰무라야스시; 마에다시게루; 사토에이시; 이케다켄지로
Original assignee: 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2004-01-07
Also published as: CN1285547C; EP1386899B1; EP1386899A4; JPWO2002092539A1; CZ305185B6; CZ20032985A3; CN1529683A; WO2002092539A1; JP4244365B2; EP1386899A1; ATE516255T1; US20040134577A1

Abstract

질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물 및 염기성 탄산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상과 분말 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 납 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 착화약 조성물이다.

본 발명은 점화시간의 지체 및 점화능력이 저하되지 않고 납 화합물을 함유하지 않는 착화약 조성물 및 이것을 사용한 점화구가 제공된다.

Description

착화약 조성물 및 그 착화약 조성물을 사용한 점화구{Igniting agent composition and igniter using the ingiting agent composition}

종래, 자동차용의 에어백 장치나 좌석벨트 프리텐셔너 등의 차량탑승자 구속장치에 사용되는 가스발생기에 부착되는 점화구는 전기통전식의 것이 채용되고 있다. 이러한 종류의 점화구는 아크 와이어를 통하여 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키고, 아크 와이어 근방의 발화성 조성물로 구성되는 착화약으로 형성된 점화헤드를 발화시키고, 그 화염에 의해 전화제, 가스발생제를 연소시키고 있다. 이 전기통전식 점화구에 사용되는 점화헤드 등에는 고감도로 발화되는 트리니트로레조르신납 등과 같은 납 화합물을 포함하는 착화약이 사용되고 있다.

최근들어, 자동차 산업계에서는 환경상 및 제조상의 안전성 향상을 위하여, 납 또는 납 화합물을 사용하지 않는 부품이 요망되고 있다. 이를 위하여, 점화 헤드 등에 사용되는 착화약에도 납을 함유하지 않는 것이 요망되고 있다.

그러나, 납 화합물을 함유하지 않는 착화약 조성물 성분으로 구성되는 점화 헤드 등의 착화약을 사용한 점화구의 경우, 결정된 전류를 통전시킬 때, 점화 헤드가 결정된 시간 보다 발화가 늦어지고, 최악의 경우 발화되지 않는 등, 전화제를 확실하게 착화시키는 점화능력이 저하되는 문제가 있다. 이 때문에, 이러한 종류의 점화구를 자동차의 에어백 장치나 자석벨트 프리텐셔너의 가스발생기에 사용한 경우, 팽창, 전개가 늦어질 우려가 있었다.

본 발명은 점화구(igniter) 등에 사용되는 착화약 조성물(igniting agent composition) 및 이것을 사용한 점화구에 관한 것이고, 특히 자동차용 에어백 장치나 좌석벨트 프리텐셔너(pretensioner)에 사용되는 가스발생기에 적합한 점화구 및 이들에 사용되는 점화약 조성물에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 점화구를 사용한 가스발생기의 요부단면도,

도 2는 본 발명에 관한 점화구의 점화헤드 구조의 일실시예를 도시.

본 발명은 점화시간의 지체나 점화능력의 저하가 없고 납 화합물을 함유하지 않는 착화약 및 이들을 사용한 점화구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

여기서, 본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 깊게 연구 검토한 결과, 납 화합물을 사용하지 않는 것에 의해 그 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

발명의 개시

즉, 본 발명은 다음에 관한 것이다:

(1) 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물 및 염기성 탄산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상과 분말 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 납 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 착화약 조성물;

(2) 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염, 과염소산염 및 염소산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상과 금속분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 납 화합물을 실질적으로 함유하지않는 점화헤드에 사용되는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물;

(3) 염기성 질산염이 염기성 질산아연, 염기성 질산코발트 또는 염기성 질산구리이고, 금속 산화물이 산화구리이며, 질산염이 질산구리이고, 금속수산화물이 수산화구리이며, 염기성 탄산염이 염기성 탄산구리인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 착화약 조성물;

(4) 금속분말이 지르코늄, 알루미늄, 마그네슘, 마그날륨, 티탄, 수소화티탄, 철, 텅스텐 및 붕소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 착화약 조성물;

(5) 염기성 질산구리를 함유하고, 지르코늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물;

(6) 첨가물로서 결합제를 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5)중의 어느 하나에 기재된 착화약 조성물;

(7) 상기 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염 및 염기성 질산구리로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상의 50% 평균입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 착화약 조성물;

(8) 상기 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염, 염기성 질산구리, 과염소산염 및 염소산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상의 50% 평균입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 착화약 조성물;

(9) 상기 금속분말의 50% 평균입경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 (1)또는 (2)에 기재된 착화약 조성물;

(10) 염기성 질산구리를 15중량% 내지 70중량%, 지르코늄을 20중량% 내지 80중량% 및 결합제 성분을 2중량% 내지 15중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 착화약 조성물;

(11) (1) 내지 (10)중 어느 하나에 기재된 착화약 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 점화구; 및

(12) (1) 내지 (10)중 어느 하나에 기재된 착화약 조성물을 점화헤드에 사용하는 것을 특징으로 하는 점화구.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 착화약 조성물은 산화제 성분 및 환원제 성분을 함유하고 실질적으로 납 화합물은 함유하지 않는다. 여기서 말하는 납 화합물은 통상 납 원자를 포함하는 무기 화합물과 유기 화합물 그리고 단체인 납 등을 나타낸다.

본 발명의 착화약 조성물에 사용할 수 있는 성분으로서는 먼저 착화약 분야에서 알려져 있는 성분중 납 화합물을 함유하지 않는 것, 바람직하게는 질산염, 염기성 질산염, 금속산화물, 금속 수산화물 및 염기성 탄산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 구체적으로는 염기성 질산아연, 염기성 질산코발트, 염기성 질산구리, 산화구리, 질산구리, 수산화구리 및 염기성 탄산구리로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것이 보다 바람직하고, 또한 염기성 질산구리가 가장 적합하다. 통상 이들 화합물은 산화제로서 작용한다.

또한 본 발명의 점화헤드로서 사용되는 착화약 조성물에 사용될 수 있는 성분으로서는 먼저 착화약 분야에서 공지되어 있는 성분 중 납 화합물을 함유하지 않는 것, 바람직하게는 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 산화물, 염기성 탄산염, 과염소산염 및 염소산염으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 구체적으로는 염기성 질산아연, 염기성 질산코발트, 염기성 질산구리, 산화구리, 질산구리, 수산화구리, 염기성 탄산구리, 과염소산염 (칼륨염, 나트륨염 등) 및 염소산염(칼륨염, 나트륨염 등)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 염기성 질산구리가 가장 적합하다. 통상 이들 화합물은 산화제로서 작용한다.

확실히 하기 위해, 구체예를 들면, 질산염으로서는 예컨대 질산구리를 예시할 수 있고, 염기성 질산염으로서는 예컨대 염기성 질산아연, 염기성 질산코발트 및 염기성 질산구리를 들 수 있으며, 금속 산화물로서는 예컨대 산화구리를 들 수 있고, 염기성 탄산염으로서는 예컨대 염기성 탄산구리를 들 수 있다.

또한 산화제 성분의 평균입경은 점화구의 점화시간에 영향을 미치므로 50% 평균입경은 20㎛ 이하의 것이 바람직하고, 10㎛ 이하가 더욱 바람직하다.

또한 산화제 성분은 착화약 조성물중 통상 10 내지 80중량%, 바람직하게는 15 내지 70 중량%를 사용하지만, 물론 이들에 한정되지 않으며, 채용하는 환원제 성분과 첨가물에 따라서 적합하게 변경할 수 있다.

또한 금속분말은 상기 산화제 성분과의 조합으로 환원제로서 기능할 수 있는 것이면 한정되지 않으며, 착화약 분야에서 환원제 성분으로서 알려져 있는 것중 납화합물을 함유하지 않는 것이면 좋지만, 바람직하게는 지르코늄, 알루미늄, 마그네슘, 마그날륨, 티탄, 수소화티탄, 철, 텅스텐 및 붕소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상이며, 보다 바람직하게는 지르코늄이다.

또한 환원제 성분의 평균 입경은 점화구의 점화시간에 영향을 미치므로 50% 평균입경은 10㎛ 이하의 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.

환원제 성분은 착화약 조성물중 통상 15 내지 90중량%, 바람직하게는 20 내지 80 중량% 사용하지만, 물론 이들에 한정되는 것은 아니며, 채용하는 산화제 성분이나 첨가물에 따라서 적합하게 변경할 수 있다.

본 발명의 착화약 조성물은 필요에 따라 첨가물을 첨가할 수 있다. 사용할 수 있는 첨가물로서는 착화약 분야에서 사용되는 첨가물이면 특별한 제한없이 사용할 수 있지만, 특히 결합제를 사용하는 것이 바람직하다. 결합제로서는 예컨대 니트로셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 아세트산부티르산셀룰로오스, 바이톤 고무(Biton rubber), GAP (글리시딜 아지드 중합체), 폴리비닐 아세테이트 및 실리콘계 결합제를 들 수 있고, 폴리비닐 아세테이트가 바람직하게 사용된다.

결합제는 착화약 조성물중 통상 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 15중량% 사용하지만, 물론 이들에 한정되지 않으며, 채용하는 주요 성분이나 환원제 성분에 따라서 적합하게 변경할 수 있다.

결합제의 종류 및 양의 선택은 점화헤드의 제조공정 및 가스발생기에 요구되는 내환경성능에 크게 영향을 준다. 결합제는 1종류 뿐만 아니라 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 결합제는 아크 와이어 및 핀으로의 밀착, 고정, 탈락 및 점화헤드의 파괴방지의 목적으로 첨가된다. 결합제 양이 많은 경우에는 점화헤드의 딥핑이 곤란하게 되며, 또 소망하는 착화성능을 얻을 수 없다. 또한 결합제 양이 적은 경우에는 점화구를 구비한 가스발생기가 노출되는 과혹한 환경조건에 견딜 수 없어 점화헤드가 파괴되어 가스발생기가 작동하지 않게될 가능성이 있다.

본 발명의 착화약 조성물의 바람직한 조합으로서는 염기성 질산구리가 15중량% 내지 70 중량%, 지르코늄이 20 중량% 내지 80 중량%, 결합제 성분이 2 중량% 내지 15중량% 이다.

본 발명의 착화약 조성물은 이상과 같은 산화제 및 환원제 및 필요에 따라 점화되는 첨가물을 혼합하는 것에 의해 얻을 수 있다.

본 발명의 착화약 조성물은 이상과 같고, 점화헤드를 채용하는 점화구 등에 사용될 수 있다.

본 발명의 착화약 조성물을 사용하여 점화구를 제조하는 경우, 예컨대 먼저 착화약 조성물을 슬러리 상으로 만들고, 착화약이 소정의 두께로 되도록 아크 와이어를 상기 슬러리에 소정 횟수로 딥핑하며, 건조, 고화시켜서 점화헤드를 구성하며, 이들을 전화약이 든 컵에 감입하는 것에 의해 점화구로 할 수 있다.

착화약 조성물을 슬러리상으로 하는 경우는 용매를 사용하는 것이 바람직하고, 용매로서는 예컨대 아세트산 에스테르 (예컨대 에틸 아세테이트, 이소아밀 아세테이트 및 이소부틸 아세테이트) 또는 아세톤 등을 예시할 수 있다. 또한 그 사용량은 딥핑에 적합한 슬러리상으로 되도록 최적 선택하면 좋지만, 착화약 조성물100 중량부에 대하여 통상 50 내지 150중량부, 바람직하게는 80 내지 120 중량부이다.

또한 유리로된 플러그 위에 아크 와이어를 배치시킨 유리 기밀형 점화구에 있어서도 본 발명의 착화약 조성물을 사용할 수 있고, 이 경우, 유리 플러그상의 아크 와이어에 착화약 조성물의 슬러리를 도포함으로써 점화헤드를 구성할 수 있다. 또한 예컨대 일본 실용신안 평성 10-8167호의 도 3에 기재된 점화구 등에도 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 점화구에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 본 발명에 관한 점화구(S)의 일실시예를 나타낸다. 도 1에서, 점화구(S)는 도면중 이점쇄선으로 나타내는 컵체(8)의 내측에 배치되어 있고, 자동차의 좌석벨트 프리텐셔너나 에어백 장치에 사용된다.

점화구(S)는 스텐레스, 알루미늄 및 철 등의 금속재에 의해 컵 모양으로 형성된 감입(fitting) 통부를 갖는 관체(10) 등에 의해 구성되어 있다. 관체(10)의 개구측은 컵 저부(11)에 대하여 입경이 커지는 계단 형상으로 형성되며, 컵 저부(11)에는 컵체(8)내로 개구되는 도화공(12)이 형성되어 있다. 또한 관체(10)의 개구단에는 컵체(8)의 계단부(9) 내측까지 돌출되는 돌출부위로 되는 플랜지(13)가 형성되어 있다. 플랜지(13)는 컵체(8)의 계단부(9)의 내측과 접하여서 컵체(8)와 가스발생제(P)의 연소실을 구성하고 있다. 그리고, 관체(10)내에는 점화구(S)의 컵재(14)가 삽입되며, 이 컵재(14)내의 전화약(15)이 수납되어 있다.

플러그(7)는 플러그 본체(17), 플러그 본체로부터 2단계 축경되어 관체(10)내의 개구측으로 감입되는 축체(16)로 계단형상으로 형성되어 있다. 플러그 본체(17)에는 축체(16)와 반대측으로 개구되는 플러그용의 장착구멍(19)이 형성되어 있다. 축체(16)의 선단측으로 개구측에 있는 돌기(20)를 감입하는 장착 홈(21)이 형성되어 있다. 이 플러그(7)로서는 예컨대 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 나일론 66, 폴리페닐렌 술피드 및 폴리페닐렌 옥시드와 같은 수지에 유리 섬유 등을 함유시킨 것을 몰드(도시되지 않음)내로 사출하여 성형한다.

또한 플러그(7)에는 점화구(S)의 각 전극 핀(22) 및 보강재(26)가 일체로 형성되어 있다. 각 전극 핀(22) 및 보강재(26)는 상기 몰드 내로 수지를 사출할 때, 삽입성형하는 것으로 플러그(7)의 수지로 일체화된다.

각 전극 핀(22)은 플러그(7)의 축심에 병렬배치되어 플러그(7)의 축체(16)를 관통하고 있다. 또한 각 전극 핀(22)은 축체(16)내에서 만곡하는 형상으로 되어 있고, 플러그 본체(17)의 장착구멍(19) 및 컵재(14)내로 돌출되어 있다. 이들 각 전극 핀(22)으로서는 스텐레스, 철-니켈 합금 등의 도전성 재료로 형성되며, 플러그(7)의 수지에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 또한 각 전극 핀(22)에는 컵재(14)내에서 아크 와이어(5)가 용접에 의해 각 전극 핀(22)의 선단부의 스틸부(6)에 용착되어 있다.

점화헤드(1)는 도 2에 도시한 바와 같이, 예컨대 니크롬 와이어로된 아크 와이어(5)의 표면에 착화약층(2, 3)이 형성되어 있다. 또한 이 착화약층(2, 3)의 표면에 피복층이 형성되어 있다.

점화헤드(1)를 구성하는 착화약층(2, 3)은 산화제 성분, 환원제 성분 및 필요에 따라 첨가물로된 납 화합물을 함유하지 않는 착화약 조성물에 용매를 넣고, 슬러리상으로 한 착화약을 소정 두께로 되도록 소정 횟수로 딥핑하여 아크 와이어(5)의 표면에 도포하고, 건조, 고화시키는 것에 의해 얻을 수 있다. 도 1 및 도 2에서 착화약층은 2층 사용한 것을 예시하고 있지만, 1층만이어도 좋고 필요에 따라서 3층 이상이어도 좋다.

상기 착화약층(2, 3)이 건조, 고화된 후, 그 표면에 비닐 아세테이트계 수지등을 용매를 사용하여 도포하고, 피복층(4)을 형성한다. 이 피복층(4)은 아크 와이어(5) 표면으로부터의 착화약층(2, 3)의 박리를 방지한다. 이와 같이 상기 착화약 조성물을 점화헤드(1)로 하는 것에 의해 납 화합물을 포함하는 착화약을 사용한 점화헤드와 동등한 성능을 얻을 수 있다.

도 1로 되돌아가서, 보강재(26)는 스텐레스, SPCC (Steel Plate Cold Commercial) 등의 금속재나, 열경화성 수지등으로 된 강화 플라스틱으로 구성되며, 돌출부위로 되는 원통체(25), 링 형상 판체(24)로 컵 모양으로 형성되어 있다. 원통체(25)는 플러그 본체(17)의 외주를 따라 장착구멍(19)의 개구측으로 연장되어 있다. 링 형상 판체(24)는 플러그 본체(17)와 축체(16) 사이에 위치하며, 각 전극 핀(22)과 직교하는 방향으로 배치되어 있다. 이 링 형상 판체(24)는 외주측에서 플러그(7)로부터 부분적으로 노출되며, 내주측에서 플러그(7)의 수지내로 일체화되어 있다. 또한 링 형상 판체(24)의 플러그(7)로부터 부분적으로 노출되는 부위는원통체(25)와 함께 돌출부위를 구성하게된다. 보강재(26)는 링 형상 판체(24)의 내주구멍(27)을 통하여 각 전극 핀(22)을 관통시키고 있다.

이와 같이 구성되는 가스발생기는 예컨대 이하의 수순으로 제조된다.

먼저, 플러그(7)를 수지로 형성하는 것과 함께, 이 성형과 동시에 점화구(S)의 각 전극 핀(22) 및 보강재(26)를 삽입성형하는 것에 의해, 플러그(7)의 수지와 일체로 형성한다. 이어서, 플러그(7)의 각 전극 핀(22)의 선단부의 스틸부(6) 사이에 아크 와이어(5)를 용착한다. 이 아크 와이어(5)의 표면에 상기 기재한 착화약 층(2, 3), 피복층(4)을 각각 디핑하는 것에 의해 피복, 건조, 고화시켜 점화헤드(1)를 형성한다. 점화헤드(1)가 형성된 플러그(7)의 축체(16)를 전화약(15)을 수납시킨 컵재내로 감입하는 것으로 점화구(S)를 플러그(7)에 일체화한다.

이어서, 플러그(7)의 보강재(26)상에 밀봉 링(28)을 장착한다. 이 밀봉 링(28)은 보강재(26)의 원통체(25)의 외주측에 배치시킨다. 플러그(7)를 점화구(S)의 컵재(14)측으로부터 관체(10)내에 감입한다. 이때, 컵재(14)를 관체(10)의 컵 저부(11)에 접할 때 까지 삽입하는 것으로 관체(10)의 도화공(12)을 폐쇄한다. 또한 플러그(7)의 축체(16)를 관체(10)내의 개구측에 감입하고, 관체(10)의 계단부(29)에 접할 때 까지 삽입하는 것에 의해 관체(10)의 플랜지(13)를 링 형상 판체(24) 및 밀봉 링(28)에 접촉시킨다. 따라서 관체(10)는 플러그(7)상에 조립된다.

이어서, 관체(10)를 조립한 플러그(7)를 점화구(S)의 컵재(14)측으로부터 컵체(8)내에 감입하는 것에 의해 가스발생기를 조립한다. 이때, 보강재(26)의 원통재(25)를 컵체(8)내의 개구측에 감입하고, 관체(10)의 플랜지(13)가 컵체(8)의 계단부(9) 내측에 접할 때 까지 플러그(7)를 삽입한다. 따라서 관체(10)와 컵체(8)로 연소실을 구성한다. 관체(10)의 플랜지(13)는 컵체(8)의 계단부(9)와 링 형상 판체(24)의 사이에 배치되는 상태로 된다. 즉, 컵체(8)의 컵 저부로부터, 컵체(8)의 계단부(9), 관체(2)의 플랜지(13) 및 링 형상 판체(24)의 순으로 배치하고, 이들 부재(9, 13, 24)가 상호 접하게 한다.

이 상태에서 컵체(8)의 개구단측을 플러그(7) 측으로 향하여 접고, 이 접힌 부위(30)와 계단부(9)를 보강재(26)의 원통체(25)를 향하여 틈을 막는다. 따라서, 계단부(9) 및 관체(10)의 플랜지(13)가 상기 틈을 막는 것에 의해 링 형상 판체(24)에 눌러져서 밀봉 링(28)도 변형되어 컵체(8), 관체(10) 및 링 형상 판체(24)의 상호간에 밀봉된다. 즉, 플러그(7)는 링 형상 판체(24)에 의해 컵체(8) 및 관체(10)의 상호간에 밀착된다. 이때, 상기 틈을 막는 것에 의한 힘이 관체(10)의 플랜지(13)로부터 플러그에 작용하여도 보강재(26)의 링 형상 판체(24)에 의해 플러그(7)가 변형되는 것이 규제된다.

이 가스발생기는 점화구(S)의 각 전극 핀(22)으로 관통하는 것에 의해 아크 와이어(5)의 발열에 의해 착화약층(2,3)이 순차적으로 착화되고, 이것에 의해 전화약(15)을 발화시킨다. 점화구(S)의 발화에 의한 화염이 컵체(8)내로 분출되어 이 화염에 의해 가스발생제(P)를 착화연소시켜 다량의 가스를 발생시키고 좌석벨트 프리텐셔너에 도입된다. 따라서 좌석벨트 프리텐셔너가 고압가스에 의해 작동하고,좌석벨트를 체결한다.

본 발명에 관한 점화구(S)는 이상과 같이 바람직하게는 좌석벨트 프리텐셔너 등에 사용되는 가스발생기내에 장착되어 사용된다.

본 발명에 관한 점화헤드는 상술한 좌석벨트 프리텐셔너에 사용되는 가스발생기에 한정되지 않고, 다른 자동차의 에어백 장치에 사용되는 가스발생기 등, 전기식의 점화구가 사용되는 분야에 사용될 수 있다. 또한 도 1에서는 플러그가 수지에 의해 형성되어 있는 것으로 설명하였지만, 유리에 의해 플러그를 밀봉하는 점화구 이외에, 점화헤드를 이용할 수 있는 점화구가 있다면, 본 발명의 착화약 조성물을 채용하여 본 발명의 점화구로 하는 것도 가능하다.

이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예 1

염기성 질산구리 40 질량부, 지르코늄 60 질량부, 이소아밀 아세테이트 100 질량부에 용해된 니트로셀룰로오스 5질량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 아크 와이어 표면에 도포하고, 건조, 고화시켜 착화약 층을 형성하고, 이 표면에 비닐 아세테이트계 수지(이스트만 케미컬 리미티드 제조)를 도포하여 피복층을 형성하여 점화헤드를 제조하고 전화약이 들어있는 컵에 플러그를 감입시켜 점화구로 하였다.

실시예 2

염기성 질산구리 50 질량부, 지르코늄 50 질량부, 이소아밀 아세테이트 100 질량부에 용해된 니트로셀룰로오스 5질량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 아크 와이어 표면에 도포하고, 건조, 고화시켜 착화약 층을 형성하고, 이 표면에 비닐 아세테이트계 수지(이스트만 케미컬 리미티드 제조)를 도포하여 피복층을 형성하여 점화헤드를 제조하고 전화약이 들어있는 컵에 플러그를 감입시켜 점화구로 하였다.

실시예 3

염기성 질산구리 50 질량부, 지르코늄 50 질량부, 이소아밀 아세테이트 100 질량부에 용해된 폴리비닐 아세테이트 5질량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 아크 와이어 표면에 도포하고, 건조, 고화시켜 착화약 층을 형성하고, 이 표면에 비닐 아세테이트계 수지(이스트만 케미컬 리미티드 제조)를 도포하여 피복층을 형성하여 점화헤드를 제조하고 전화약이 들어있는 컵에 플러그를 감입시켜 점화구로 하였다.

실시예 4

염기성 질산구리 50 질량부, 지르코늄 50 질량부, 이소아밀 아세테이트 100 질량부에 용해된 폴리비닐 아세테이트 10질량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 아크 와이어 표면에 도포하고, 건조, 고화시켜 착화약 층을 형성하고, 이 표면에 비닐 아세테이트계 수지(이스트만 케미컬 리미티드 제조)를 도포하여 피복층을 형성하여 점화헤드를 제조하고 전화약이 들어있는 컵에 플러그를 감입시켜 점화구로 하였다.

비교예 1

트리니트로레조르신 납 50 질량부, 과염소산 칼륨 50 질량부, 이소아밀 아세테이트 100 질량부에 용해된 바이톤 고무 10질량부를 혼합하였다. 이 혼합물을 아크 와이어 표면에 도포하고, 건조, 고화시켜 착화약 층을 형성하고, 이 표면에 비닐 아세테이트계 수지(이스트만 케미컬 리미티드 제조)를 도포하여 피복층을 형성하여 점화헤드를 제조하고 전화약이 들어있는 컵에 플러그를 감입시켜 점화구로 하였다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 기재한 점화구를 각각 자동차용 좌석벨트 프리텐셔너에 사용되는 가스발생기의 점화기에 세트하고, 0.8A의 전류를 통전시키고, 통전후의 점화에 필요한 시간(착화시간)을 측정하여 점화능력을 비교하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1

조성 착화시간

실시예 1 1.58 msec

실시예 2 1.68 msec

실시예 3 1.26 msec

실시예 4 1.40 msec

비교예 1 1.44 msec

표 1로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 내지 4는 종래의 납 화합물(트리니트로레조르신납)을 사용한 비교예 1과 동등한 점화능력을 나타내는 것을 알 수 있다.

염기성 질산구리(산화제로서)를 사용하고, 지르코늄 등의 금속분말(환원제로서)을 사용한 착화약 조성물을 사용하는 것으로 점화능력을 유지하면서 착화약 층중의 납 화합물의 함유량을 없앤 점화헤드로 할 수 있다. 또한 이와 같이 납 화합물을 함유하지 않는 점화헤드를 사용한 자동차용의 에어백 장치나 좌석벨트 프리텐셔너 등에 사용되는 점화구를 제공할 수 있다.

Claims

질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물 및 염기성 탄산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상과 분말 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 납 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 착화약 조성물.
질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염, 과염소산염 및 염소산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상과 금속분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 납 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 점화헤드에 사용되는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 염기성 질산염이 염기성 질산아연, 염기성 질산코발트 또는 염기성 질산구리이고, 금속 산화물이 산화구리이며, 질산염이 질산구리이고, 금속수산화물이 수산화구리이며, 염기성 탄산염이 염기성 탄산구리인 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 금속분말이 지르코늄, 알루미늄, 마그네슘, 마그날륨, 티탄, 수소화티탄, 철, 텅스텐 및 붕소로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
염기성 질산구리를 함유하고, 지르코늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 첨가물로서 결합제를 함유하는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항에 있어서, 상기 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염 및 염기성 질산구리로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상의 50% 평균입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제2항에 있어서, 상기 질산염, 염기성 질산염, 금속 산화물, 금속 수산화물, 염기성 탄산염, 염기성 질산구리, 과염소산염 및 염소산염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 또는 2종 이상의 50% 평균입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속분말의 50% 평균입경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 염기성 질산구리를 15중량% 내지 70중량%, 지르코늄을 20중량% 내지 80중량% 및 결합제 성분을 2중량% 내지 15중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 착화약 조성물.
제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 기재된 착화약 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 점화구.
제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 기재된 착화약 조성물을 점화헤드에 사용하는 것을 특징으로 하는 점화구.