7/25/2019 US3415189.pdf

1/4

3 , 4 1 5 , 1 8 9

F I G . 2

W.

D . TR VORROW

Filed March 2 4 , 1967

m

WATER

DESTRUCTIBLE

ELECTRIC MATCH

D e c .

1 0 ,

1 9 6 8

F I G . ;

INVENTOR.

W i l l i a m D .

T r e v o r r o w

M . x

7/25/2019 US3415189.pdf

2/4

U n i t e d S t a t e s P a t e n t O

1

3 , 4 1 5 , 1 8 9

WATER D E S T R U C T I B L E

EL EC TRIC MATCH

W i l l i a m

D .

T r e v o r r o w , T a m a q u a , P a . ,

a s s i g n e r

t o

A t l a s

C h e m i c a l

I n d u s t r i e s ,

I n c . ,

W i l m i n g t o n ,

D e l . ,

a c o r p o r a

t i o n

o f Delaware

F i l e d M a r . 2 4 , 1 9 6 7 ,

S e r .

N o .

6 2 5 , 7 3 6

1 2

C l a i m s . ( C l .

102-28)

ABSTRACT 0F

THE

D I S C L O S U R E

I n t h e a r t o f e l e c t r i c m a t c h e s and e l e c t r i c e x p l o s i o n

i n i t i a t o r s , a

w a t e r d e s t r u c t i b l e

e l e c t r i c

match l h a v i n g a

c o a t i n g o r f i l m g e n e r a l l y c h a r a c t e r i z e d

a s a water

d i s

p e r s i b l e p o l y m e r i c m a t e r i a l w h i c h r e n d e r s t h e m a t c h i n

e l e c t i v e i n t h e e v e n t o f m i s r e

and

w h i c h i s p a r t i c u l a r l y

u s e f u l f o r o l f s h o r e s e i s m o g r a p h i c p r o s p e c t i n g .

T h e

p r e s e n t i n v e n t i o n

r e l a t e s

t o

a water

d e s t r u c t i b l e

e l e c t r i c

match

and t o

e l e c t r i c e x p l o s i o n i n i t i a t o r s c o n t a i n

i n g s a m e . More

p a r t i c u l a r l y ,

t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s

t o a water d e s t r u c t i b l e

e l e c t r i c

match having a c o a t i n g o f

a w a t e r d i s p e r s i b l e p o l y m e r i c

m a t e r i a l a n d

b e i n g

u s e f u l

f o r d e t o n a t o r s

e m p l o y e d

i n s e i s m o g r a p h i c e x p l o r a t i o n .

E l e c t r i c

e x p l o s i o n i n i t i a t o r s

u s u a l l y i n c l u d e

a m e t a l l i c

s h e l l

e n c a s i n g

an

e x p l o s i v e c h a r g e and an

e l e c t r i c

match

p o s i t i o n e d i n r i n g r e l a t i o n s h i p

w i t h

t h e c h a r g e .

C u s t o m

a r i l y an e l e c t r i c

match i n c l u d e s

two e l o n g a t e d e l e c t r i c a l

t e r m i n a l s

s e p a r a t e d b y a n o n - c o n d u c t i n g i n s u l a t i n g m a t e

r i a l . T h e e l e c t r i c a l

t e r m i n a l s a r e

c o n n e c t e d

a t one ` e n d by

means o f a b r i d g e

w i r e

about

which

i s formed a match

h e a d o f a n

i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n . The

i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

i s

i n c o n t a c t w i t h

t h e

b r i d g e w i r e

which

i s

h e a t e d by

a n

e l e c t r i c

c u r r e n t

t o

a t e m p e r a t u r e

a t

which

t h e

i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

f i r e s a n d t h e

i n i t i a t o r

t h u s e x p l o d e s .

T y p i c a l l y , t h e i g n i t i o n c o m p o s i t i o n f o r m e d

a b o u t

t h e

b r i d g e

w i r e i s

r e n d e r e d w a t e r p r o o f b y

a p p l y i n g a

c o a t i n g

o f ,

f o r e x a m p l e , a l a c q u e r o r r e l a t e d w a t e r p r o o f i n g ma

t e r i a l . The l a c q u e r u s u a l l y e m p l o y e d f o r t h i s

p u r p o s e

i s

a c e l l u l o s e d e r i v a t i ve l a c q u e r ,

s u c h

a s n i t r o c e l l u l o s e which

g e n e r a l l y

p r o v i d e s

a g o o d

w a t e r p r o o i i n g p r o t e c t i o n f o r

t h e

m a t c h , t h u s r e n d e r i n g

t h e

match w a t e r n o n - d e s t r u c t i b l e .

E x p l o s i v e s

u s e d

i n m a r i n e

s e i s m o g r a p h i c

p r o s p e c t i n g ,

i n c l u d e

an

e l e c t r i c i n i t i a t o r ,

and a

main e x p l o s i v e c h a r g e

which

s

f i r e d u n d e r

w a t e r . O c c a s i o n a l l y ,

s u c h

a n e x p l o s i v e

a c c i d e n t a l l y

f a i l s

t o l i r e o r b r e a k s away from t h e r i n g

l i n e and

s i n k s t o

t h e s e a b e d . The i n i t i a t o r s p r e s e n t l y e m

p l o y e d c a n

r e m a i n p o t e n t i a l l y

u s a b l e

u n d e r

g r e a t

d e p t h s

o f

s e a

w a t e r f o r l o n g p e r i o d s o f t i m e w i t h o u t

d e s e n s i t i z a

t i o n o f

e i t h e r t h e

e l e c t r i c match or t h e d e t o n a t o r ex

p l o s i v e .

A a n g e r o u s s i t u a t i o n

m a y t h u s e x i s t

from

a m i s

f i r e d c h a r g e

o f

a

p o t e n t i a l l y

u s a b l e i n i t i a t o r b e i n g

washed

u p

o r dragged from t h e

s e a .

I t h a s n o w b e e n found

t h a t

by c o a t i n g a w a t e r d i s p e r s i

b l e polymeric m a t e r i a l on an e l e c t r i c match f o r u s e i n

an e l e c t r i c

i n i t i a t o r h a v i n g a c o n v e n i e n t

a p e r t u r e f o r t h e

i n g r e s s o f

w a t e r ,

t h e r e r e s u l t s a w a t e r d e s t r u c t ib l e e l e c

t r i c

i n i t i a t o r

which

i s

u s e f u l i n t h e e v e n t

o f m i s r e o f

t h e

i n i t i a t o r i n o f f s h o r e s e i s m o g r a p h i c p r o s p e c t i n g .

I n a c c o r d a n c e w i t h

t h i s

i n v e n t i o n , a n

e l e c t r i c match

i s

r e n d e r e d w a t e r

d e s t r u c t i b l e w i t h

a

c o a t i n g

c o m p r i s i n g

a

w a t e r d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c

m a t e r ia l . P r e f e r a b l y ,

t h e

c o a t

i n g

c o m p r i s e s p o l y v i n y l a l c o h o l e i t h e r

a l o n e

o r

i n c o m b i

n a t i o n w i t h w e t t i n g a g e n t s , l i m i t e d amount o f i n s o l u b i l i z

i n g

a g e n t s ,

p l a s t i c i z e r s

o r o t h e r

a d d i t i v e s a s d e s i r e d .

The e l e c t r i c match a s s e m b l y o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n

m a y

b e p r e p a r e d

a s

i l l u s t r a t e d

i n t h e accompanying

draw

i n g

i n which

l i k e n u m e r a l s r e p r e s e n t t h e same e l e m e n t s

t h r o u g h o u t

t h e s e v e r a l

v i e w s .

I n t h e

l i g u r e s :

FIG.

1 i s

an e n l a r g e d h a l f - s e c t i o n a l V i e w t a k e n a s

a

s i d e

30

40

45

50

60

65

3 , 4 1 5 , 1 8 9

P a t e n t e d D e c .

1 0 , 1968

CC

2

e l e v a t i o n a n d i l l u s t r a t i n g a n

e l e c t r i c

e x p l o s i o n i n i t i a t o r ;

and

FIG. 2 i s an e n l a r g e d h a l f - s e c t i o n a l View t a k e n a s a

s i d e e l e v a t i o n

and

i l l u s t r a t i n g

a n

embodiment

e l e c t r i c

match f o r

u s e

i n t h e i n i t i a t o r

i n

FIG. l .

F I G .

1 i l l u s t r a t e s

e l e c t r i c

e x p l o s i o n

i n i t i a t o r 1 0 h a v i n g

s h e l l 1 2 i n

w h i c h m a y

b e

p o s i t i o n e d

d e t o n a t i n g

b a s e

c h a r g e

1 4

a n d s u p e r i m p o s e d t h e r e o n ,

i s p r i m i n g

c h a r g e 1 6 .

The

p r i m i n g

c h a r g e

i s n o r m a l l y t i r e d by e l e c t r i c m a t c h a s s e m

b l y 1 8 w h i c h

m a y

i n c l u d e h e a t

s h r u n k

p l a s t i c s l e e v e 2 0 f o r

c o n t r o l l i n g t h e v a r i a t i o n

` o f

i g n i t i o n t i m e b e t w e e n m a t c h e s

and

i s

t h u s

p a r t i c l l a r l y u s e f u l i n

s e i s m i c d e t o n a to r s .

E l e c

t r i c

match a s s e m b l y 1 8 which i s r e n d e r e d w a t e r d e s t r u c t i

b l e by a d d i t i o n o f a n o u t e r

c o a t i n g

o f a w a t e r d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c m a t e r i a l s u c h

a s f o r

e x a m p l e ,

p o l y v i n y l a l c o h o l

c o a t i n g 2 2 ,

may

f u r t h e r

i n c l u d e

d e l l a g r a t i n g c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 4 ,

a n d i g n i t i o n c o m p o s i t i o n l a y e r 2 6 f o r m i n g

a

c o r e o f m at e r i a l a b o u t h i g h e l e c t r i c

r e s i s t a n c e

b r i d g e w i r e

2 8 .

I n s u l a t i n g m a t e r i a l

b a s e 30

formed

o f

an

e l e c t r i c n o n

c o n d u c t i v e m a t e r i a l such a s , f o r example, c a r d b o a r d , i s

p r o v i d e d w i t h e l e c t r i c c o n d u c t i v e I p l a t e s

32

and

34 g e n

e r a l l y form ed of a m e t a l l i c

m a t e r i a l

such a s

copper

or

aluminum a n d a p p l i e d u p o n o p p o s i t e s i d e s o f i n s u l a t i n g

m a t e r i a l base

3 0 . L e a d

w i r e s

36 an d 38

a r e connected

t o

t h e I u p p e r

e n d s

o f

e l e c t r i c c o n d u c t i v e

p l a t e s

32 and

34 by

a

s u i t a b l e

s o l d e r

m a t e r i a l 4 0 . B r i d g e w i r e 28

m a y be s i m i

l a r l y s e c - u r e d t o t h e l o w e r e n d s o f

e l e c t r i c c o n d u c t i v e

p l a t e s 3 2

and

3 4 .

B r i d g e

w i r e

2 8

may

b e embedded i n i g n i t i o n c o m p o s i

t i o n l a y e r

2 6 w h i c h m a y , f o r e x a m p l e , i n c l u d e m a t e r i a l s

such a s

c u p r o u s

a c e t y l i d e , d i a z o d i n i t r o p h e n o l ,

l e a d

m o n o

n i t r o r e s o r c i n a t e ,

m i x t u r e s o f

l e a d

m o n o n i t r o r e s o r c i n a t e

a n d p o t a s s i u m c h l o r a t e , a n d r e l a t e d

m a t e r i a l s

a n d m i x

t u r e s t h e r e o f .

The

i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

l a y e r

m a y

b e

a p p l i e d

i n

t h e p l a s t i c s t a t e a b o u t t h e b r i d g e w i r e a n d

a l l o w e d t o h a r d e n . D e a g r a t i n g c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 4

which

m a y i n c l u d e

m i x t u r e s

s u c h

a s

a m m o n i u m

p i c r a t e

and p o t a s s i u m d i c h r o m a t e ,

o r

c a r b o n

a n d

p o t a s s i u m

c h l o r a t e

m a y

n e x t

b e

a p p l i e d and a l s o p e r m i t t e d t o h a r d e n .

T h e r e a f t e r ,

o n e

o r more l a y e r s o f , f o r

e x a m p l e ,

p o l y v i n y l

a l c o h o l c o a t i n g

2 2

may b e a p p l i e d a n d

p e r m i t t e d t o d r y .

S h e l l 1 2

i s

d e s i r a b l y f o r m e d o f

m e t a l l i c

m a t e r i a l s u c h

a s copper o r aluminum and i n c l u d e s a p e r t u r e

42 t o

p r o v i d e

an i n g r e s s means

f o r

w a t e r

which r e n d e r s

t h e assembly

w a t e r

d e s t r u c t i b l e . A a t e r d i s p e r s i b l e

s e a l i n g p l u g ,

n o t

shown,

m a y

b e i n c l u d e d t o

s e a l a p e r t u r e

42

which

on

immersion

i n w a t e r

r e s i s t s

t h e i n g r e s s

o f

w a t e r i n t o s h e l l

1 2

f o r

a

p r e c a l c u l a t e d

p e r i o d

o f t i m e

s u f f i c i e n t t o p e r m i t

t h e d e t o n a t o r

t o

b e

f i r e d .

T h e r e a f t e r ,

t h e

a s s e m b l y

w i l l

b e

d e s t r o y e d

by w a t e r

which e n t e r s s h e l l

1 2

by

a p e r t u r e

4 2 a n d u l t i m a t e l y d e s e n s i t i z e s

e l e c t r i c

m a t c h a s s e m b l y 1 8

b y d i s p e r s i n g p o l y v i n y l

a l c o h o l c o a t i n g 2 2

w i t h w a t e r

s a t u r a t i n g t h e l a y e r s

c o a t e d

t h e r e b y .

A l t h o u g h a p e r a t u r e 4 2 i s i l l u s t r a t e d n e a r t h e bottom o f

s h e l l 1 2 , i t i s r e c o g n i z e d

t h a t

t h e a p e r t u r e

m a y

b e p o s i

t i o n e d

a t

an y

convenient

l o c a t i o n

on

t h e s h e l l

such

a s

a b o u t b r i d g e

W i r e

a s s e m b l y

1 8

w h i c h i n c r e a s e s t h e

r a t e

a t

w h i c h

t h e a s s e m b l y m a y

b e

d e s t r u c t e d by w a t e r s i n c e

l e s s r e s i s t a n c e by m a t e r i a l s c o n t a i n e d w i t h i n s h e l l 1 2 i s

p r e s e n t .

S e a l i n g

p l u g

44 i s

i l l u s t r a t e d a t o n e end

o f

s h e l l 1 2

f o r

s u p p o r t i n g

l e a d w i r e s

36

and

3 8 c o a t e d

w i t h

a s u i t a b l e

i n

s u l a t i n g m a t e r i a l 4 6 s u c h a s p o l y v i n y l c h l o r i d e ` S e a l i n g

p l u g

44

m a y

b e

formed

o f

any

s u i t a b l e

m a t e r i a l

s u c h

a s

r u b b e r ,

n e o p r e n e , o r

o t h e r m a t e r i a l

which i s s u f f i c i e n t

e l a s t i c

f o r

i n s e r t i o n i n t o

s h e l l 1 2 d u r i n g a s s e m b l y .

F I G . 2

f u r t h e r i l l u s t r a t e s

e l e c t r i c match a s s e m b l y

1 8

o f

FIG.

1

e x c e p t

t h a t

h e a t

s h r u n k

p l a s t i c

s l e e v e

2 0

i s

r e m o v e d . The embodiment

o f

F I G . 2

m a y

b e

e m p l o y e d

i n

an

i n i t i a t o r assembly

1 0 a s i l l u s t r a t e d i n FIG.

1

and

i s

u s e f u l i n i n s t a n c e s

w h e r e more r a p i d d e s t r u c t i o n o f t h e

7/25/2019 US3415189.pdf

3/4

3 , 4 1 5 , 1 8 9

3

b r i d g e

w i r e a s s e m b l y

i s d e s i r e d . i n

t h e embodiment o f

F I G . 2 ,

w a t e r

may

a t t a c k ,

f o r

e x a m p l e ,

p o l y v i n y l a l c o h o l

c o a t i n g 22 a b o u t t h e e n t i r e a r e a which which i s

i s

a p p l i e d

a s o p p o s e d t o t h e l i m i t e d a r e a

n o t

c o v e r e d by h e a t shrunk

p l a s t i c

e n v e l o p e 2 0 o f FIG

l

The p o l y v i n y l a l c o h o l c o a t i n g 2 2 u s e d

i n

t h e

p r e s e n t

i n v e n t i o n

a s

t h e

w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c

m a t e r i a l

i s

f o u n d

t o

p r o v i d e n o t o n l y w a t e r d e s t r u c t i b l e

p r o p e r t i e s b y

s i m p l y ` b e i n g

d i s p e r s e d

o r

d i s s o l v e d

w he n i n c o n t a c t w i t h

water

b u t i s a l s o found t o p o s s e s s a h y d r o p h i l i c n a t u r e

upon

i n i t i a l

c o n t a c t

w i t h

t h e w a t e r . T h i s h y d r o p h i l i c

c h a r a c t e r i s t i c

a p p e a r s

t o i n c r e a s e t h e a b i l i t y

o f

w a t e r con

t a i n e d w i t h i n

t h e

p o l y v in y l a l c o h o l c o a t i n g

2 2

t o p e r m e a t e

i n t o d e f l a g r a t i n g c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 4 a n d i n i t i a t i n g com

p o s i t i o n l a y e r

2 6

t o

t h e r e b y r e n d e r

s u c h

m a t e r i a l s i n s e n s i

t i v e t o i n i t i a t i o n b y

b r i d g e w i r e

2 8 .

P o l y v i n y l a l c o h o l f i l m s

or

r e s i n - l i k e m a t e r i a l s f o r

u s e

i n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n may

be

c h a r a c t e r i z e d a s a

water

d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c

m a t e r i a l w h i c h i s u s u a l l y o b t a i n e d

by t h e h y d r o l y s i s o f p o l y m e r i z e d v i n y l

e s t e r s

s u c h a s

p o l y v i n y l

a c e t a t e . P o l y v i n y l

a l c o h o l may

b e

y p r e p a r e d i n

a

number o f

d i f fe r e n t d e g r e e s

o f p o l y m e r i z a t i o n

d e p e n d

i n g

l a r g e l y

upon

t h e

e x t e n t

t o

w h i c h

t h e v i n y l

compound

from which

i t

i s d e r i v e d h a s

been

p o l y m e r i z e d .

The

more

h i g h l y p o l y m e r i z e d

f o r m s

o f t h i s w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y v i n y l compound

a r e

l e s s

s o l u b l e

i n

w a t e r a n d p r o d u c e

s o l u t i o n s o f

h i g h e r

v i s c o s i t i e s f o r e q u i v a l e n t c o n c e n t r a

t i o n s t h a n

t h e

lower

p o l y m e r s .

There a r e a l s o a l a r g e

number

o f

t h e s o - c a l l e d p a r t i a l d e r i v a t i v e s

o f p o l y v i n y l

a l c o h o l

i n

which some

o f

t h e h y d r o x y l

g r o u p s i n

t h e

molecule a r e r e p l a c e d by

o t h e r r a d i c a l s

s u c h a s e s t e r

r a d i c a l s o r

a c e t a l

r a d i c a l s . Such

p a r t i a l

d e r i v a t i v e s may

b e

p r o d u c e d b y

t h e

i n c o m p l e t e

s a p o n i c a t i o n o f v i n y l

e s t e r s o r

by t h e

i n c o m p l e t e

r e a c t i o n o f

p o l y v i n y l a l c o h o l

w i t h

a l d e h y d e s

o r o t h e r compounds which r e a c t

w i t h

h y d r o x y l g r o u p s . The p r o p e r t i e s o f t h e p a r t i a l d e r i v a t i v e s

o f

p o l y v i n y l

a l c o h o l v a r y i n a c c o r d a n c e w i t h

t h e

p r o p o r

t i o n

o f

h y d r o x y l

r a d i c a l s t h a t

h a v e b e e n

s u b s t i t u t e d

b y

o t h e r

g r o u p s .

W h e n t h e

h y d r o x y l r a d i c a l s

s u f f i c i e n t l y

p r e d o m i n a t e , t h e

p a r t i a l

d e r i v a t i v e s

show e s s e n t i a l l y t h e

p r o p e r t i e s o f p o l y v i n y l a l c o h o l and a r e s o l u b l e i n w a t e r

a s

d i s t i n g u i s h e d

from t h e

e s t e r s ,

a c e t a l s .

e t c . ,

which

a r e

s o l u b l e o n l y

i n o r g a n i c s o l v e n t s . C o n s e q u e n t l y ,

t h e t e r m

p o l y v i n y l a l c o h o l a s

u s e d

h e r e i n d e s i g n a t e s p o l y v i n y l

a l c o h o l

and

a l s o

such

p a r t i a l

d e r i v a t i v e s

t h e r e o f a s

con

t a i n a

s u f h c i e n t

n umb er

o f

u n s u b s t i t u t e d

h y d r o x y l

g r o u p s

a s t o

r e n d e r

t h e

compou n d s o l u b l e

i n w a t e r .

I n c o a t i n g t h e match a s s e m b l y , a s u i t a b l e s o l u t i o n o f

p o l y v i n y l

a l c o h o l

i s a p p l i e d

t o

t h e s u r f a c e

o f

t h e

match

and t h e s o l u t i o n i s p e r m i t t e d

t o d r y a s a

s u i t a b l e

s o l v e n t

such a s

water

e v a p o r a t e s t o

produce a

t h i n

continuous

lm s u r r o u n d i n g

t h e

match h e a d .

The c o n c e n t r a t i o n o f

t h e

p o l y v i n y l a l c o h o l s o l u t i o n

u s e d

f o r t h e c o a t i n g

m a y

v a r y

w i t h i n c o n s i d e r a b l e

l i m i t s d e p e n d i n g ` l a r g e l y

o n t h e d e g r e e

o f p o l y m e r i z a t i o n o f t h e p a r t i c u l a r f o r m o f p o l y v i n y l

a l c o h o l

u - s e d . I n

g e n e r a l ,

a q u e o u s s o l u t i o n s

r a n g i n g

i n

c o n c e n t r a t i o n

from

a b o u t

2 b y

w e i g h t t o

a b o u t 2 0

b y

w e i g h t

o f

p o l y v i n y l

a l c o h o l

m a y b e u s e d .

H o w e v e r ,

i t

h a s

been found

t h a t

an

aqueous

s o l u t i o n c o n t a i n i n g about

5 t o a b o u t 8

b y

w e i g h t

p o l y v i n y l a l c o h o l

i s s u f f i c i e n t

f o r u s e i n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n and

i s

t h u s p r e f e r r e d . The

p o l y v i n y l a l c o h o l

i n

s u c h i n s t a n c e i s

t h a t

h a v i n g a v i s c o s i t y

a t 2 0

C . o f

a b o u t 22 t o about 2 2 4 c e n t i s t o k e s .

I n

some

i n s t a n c e s , i t i s

advantageous

t o

h e a t

t h e

aqueous

p o l y v i n y l a l c o h o l s o l u t i o n

t o above

room

tem

p e r a t u r e

i n

o r d e r

t o

d e c r e a s e i t s

v i s c o s i t y

and

t o remove

any

e n t r a i n e d a i r b u b b l e s which

would

g i v e r i s e t o

t h e

f o r m a t i o n o f i m p e r f e c t i o n s

i n t h e

r e s u l t a n t

c o a t i n g .

The

c o a t i n g

o p e r a t i o n

may

b e p e r f o r m e d b y

i m - m e r s i o n v o f

t h e

b r i d g e w i r e

a s s e m b l y i n t o

a s o l u t i o n o f

p o l y v i n y l

a l c o h o l

which may

be a t

a t e m p e r a t u r e o f about 5 0 C .

S a t i s f a c

t o r y c o a t i n g o f p o l y v i n y l a l c o h o l

m a y

b e o b t a i n e d a t

h i g h e r o r

l o w e r

t e m p e r a t u r e s

and t h e s o l u t i o n may be

a p p l i e d i n

o t h e r

w a y s ,

a s f o r e x a m p l e , b y S p r a y i n g o r

by

b r u s h a p p l i c a t i o n .

C t

2 0

30

50

55

60

65

7 0

7 5

4

I t m a y

be found a d v a n t a g e o u s

t o

i n c o r p o r a t e

i n

an

a q u e o u s p o l y v i n y l a l c o h o l s o l u t i o n , a s u r f a c e t e n s i o n

r e d u c i n g a g e n t . I n

a d d i t i o n

t o u n i f o r m

w e t t i n g , s u c h

a g e n t s a l s o h a v e t h e

a d v a n t a g e

o f

d e c r e a s i n g

t h e

t e n d e n c y

f o r

a i r b u b b l e s

t o a d h e r e t o

t h e

s u r f a c e

o f

t h e

a s s e m b l y

d u r i n g

c o a t i n g . A n y o f t h e co m mo n w a t e r - s o l u b l e

w e t t i n g

and

s u r f a c e t e n s i o n r e d u c i n g a g e n t s k n o w n t o

t h e a r t

w h i c h d o

n o t a d v e r s e l y a f f e c t d e a g r a t i n g

c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 4

a n d i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 6 m a y b e e m

p l o y e d

W e t t i n g a g e n t s c o m p r i s i n g s u l f o n a t i o n p r o d u c t s

o f

h i g h e r

a l i p h a t i c

a l c o h o l s

h a v e b e e n f o u n d t o b e p a r

t i c u l a r l y u s e f u l .

W h e n

t i s d e s i r e d

t o

c h a r a c t e r i z e t h e

p o l y v i n y l a l c o h o l

c o a t i n g l e s s

s e n s i t i v e

t o w a t e r d e s t r u c t i o n , t h i s m a y

b e

a c c o m p l i s h e d

b y u s i n g

a g e n t s

w h i c h

t e n d t o

c o a g u l a t e

o r

i n s o l u b i l i z e

p o l y v i n y l

a l c o h o l . E x a m p l e s

o f m a t e r i a l s

which a r e

s u i t a b l e f o r

t h i s purpose

a r e v a r i o u s

i n o r g a n i c

compounds s u c h

a s

b o r a t e s , p e r b o r a t e s , s i l i c a t e s ,

c h r o m i c

a c i d , c h r o m a t e s ,

d i c h r o m a t e s , a l u m a n d f e r r i e

c h l o r i d e ,

and

o r g a n i c h a r d e n i n g a g e n t s s u c h

a s t a n n i n s , f o r m a l d e

h y d e , a n d o t h e r

a l d e - h y d e s ,

a z o d y e s a n d t h e l i k e . T h e s e

i n s o l u b i l i z i n g

a g e n t s

m a y b e a p p l i e d a s a s e p a r a t e t h i n

l a y e r

i n d e p e n d e n t

o f

t h e

p o l y v i n y l a l c o h o l

l a y e r

o r

may

b e a p p l i e d

a s

p a r t o f t h e p o l y v i n y l a l c o h o l s o l u t i o n a l

though

t h i s

i s

n o t

u s u a l l y

d e s i r a b l e f o r t h e

r e a s o n

t h a t

s u c h

m a t e r i a l s

t e n d t o i n c r e a s e t h e v i s c o s i t y

o f

t h e

p o l y

v i n y l a l c o h o l s o l u t i o n and

r e n d e r

a p p l i c a t i o n

t h e r e o f

t o

t h e ` [ b r i d g e w i r e

a s s e m b l y

s o m e w h a t d i f f i c u l t . The p o l y v i n y l

a l c o h o l f i l m m a y b e

r e n d e r e d s u c i e n t l y

w a t e r

r e s i s t a n t

s u c h t h a t

t h e

f i l m

w i l l n o t

s o f t e n u n d e r v a r y i n g h u m i d i t y

c o n d i t i o n s .

A l t h o u g h p o l y v i n y l a l c o h o l

f i l m

i s g e n e r a l l y e l a s t i c a n d

e x i b l e and

o r d i n a r i l y

d o e s n o t r e q u i r e

t h e

a d d i t i o n o f

s o f t e n i n g a g e n t ,

p l a s t i c i z e r s

m a y

b e

e m p l o y e d t o i n c r e a s e

t h e

i i e x i b i l i t y

o f t h e lm

i f

d e s i r e d .

The

n o r m a l method

o f

a p p l y i n g t h e l a y e r s

o f

c o m p o s i

t i o n s f o r m i n g

e l e c t r i c m a t c h

a s s e m b l y 1 8

i s

t h a t o f

d i p

p i n g

t h e

a s s e m b l y

i n

a

l i q u i d

c o n t a i n i n g

t h e

r e q u i r e d

i n g r e d i e n t

f o r

a p a r t i c u l a r

l a y e r

b e i n g

a p p l i e d . A

i n d i n g

a g e n t m a y b e employed

s u c h

a s , f o r e x a m p l e , n i t r o c e l

l u l o s e , and a

s o l v e n t ,

f o r e x a m p l e , a - m y l

a c e t a t e m a y

b e

employed which i s t h e r e a f t e r d r i e d t o remove t h e s o l v e n t

a n d t o

d e p o s i t t h e

l a y e r o f

c o m p o s i t i o n

on

t - h e a s s e m b l y .

The

a q u e o u s

p o l y v in y l a l c o h o l s o l u t i o n m a y b e s i m p l y a i r

d r i e d

or

a l t e r n a t e l y

may be d r i e d

i n

warm

a i r

a t

a

t e r n

p e r a t u r e s u c h a s f o r e x a m p l e , o f a b o u t

5 0

C .

V a r i o u s

a d d i t i o n a l

m a t e r i a l s

may

b e

employed

i n p l a c e

o f p o l y v i n y l a l c o h o l c o a t i n g 2 2

a s

t h e w a t e r d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c

m a t e r i a l w h i c h may a l s o b e

- g e n e r a l l y

c h a r a c t e r

i z e d a s f i l m f o r m i n g i n g r e d i e n t s .

A d d i t i o n a l m a t e r i a l s

may i n c l u d e water d i s p e r s i b l e c e l l u l o s e e t h e r s such

a s

m e t h y l c e l l u l o s e ,

c a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e , h y d r o x y e t h y l c e l

l u l o s e and t h e

l i k e ; o t h e r

w a t e r

d i s p e r s i b l e p o l y v i n y l

com

p o u n d s

s u c h

a s p o l y v i n y l p y r - r o l i d o n e ,

p o l y v i n y l m e t h y l

e t h e r ,

a n d

t h e

l i k e ;

a n d w a t e r d i s p e r s i b l e

` a l k a l i

r n e t a l

s a l t s o f p o l y a c r y l i c

a c i d

` s u c h

a s

t h e : s o d i u m a n d p o t a s s i u m

s a l t s t h e r e o f . A d d i t i o n a l w a t e r d i s p e r s i b l e p o l y m e r i c

m a t e r i a l f o r

u s e

h e r e i n

w i l l

b e r e a d i l y

a p p a r e n t t o

t h o s e

s k i l l e d i n

t h e a r t .

S i n c e t h e r e

i s a

l i m i t t o t h e

t h i c k n e s s o f a l a y e r

which

m a y b e

d e p o s i t e d

on d i p p i n g , i t i s r e c o g n i z e d

t h a t i n

forming

t h e

match

f u s e h e a d ,

two I o r more d i p s

o f

each

l a y e r o f c o m p o s i t i o n may

b e

a p p l i e d . M o r e o v e r ,

s u c

c e s i v e

i l a y e r s

may

i n c l u d e c o m p o s i t i o n s o f

d i f f e r e n t

p h y s

i c a l

o r c h e m i c a l i n g r e d i e n t s , i f

d e s i r e d .

P r i m i n g

c h a r g e

1 6

i s p o s i t i o n e d a d j a c e n t

t o b a s e

c h a r g e

1 4

and

i n d e t o n a t i n g r e l a t i o n

t h e r e t o a n d

t o d e f l a g r a t i n g

c o m p o s i t i o n l a y e r 2 4 . The p r i m i n g

c h a r g e

may i n c l u d e

any

s u i t a b l e

m a t e r i a l

such

a s

m a n n i t o l

h e x a n i t r a t e ,

d i a

z o d i n i t r o p h e n o l ,

m e r c u r y

f u l m i n a t e , l e a d a z i d e , o r mix

t u r e s t h e r e o f w i t h

o x i d i z i n g

a g e n t s s u c h a s p o t a s s i u m

c h l o r a t e .

Base

c h a r g e 1 4 m a y i n c l u d e any

s u i t a b l e d e t o n a b l e

m a t e r i a l ,

f o r

e x a m p l e ,

p e n t a e r y t h r i t o l

t e t r a n i t r a t e ,

n i t r o

s t a r c h , t r i n i t r o t o l u e n e , t e r y l o r

t h e l i k e .

7/25/2019 US3415189.pdf

4/4

3 , 4 1 5 , 1 8 9

5

D e a g r a t i o n c o m p o s i t i o n

l a y e r

2 4 p o s i t i o n e d o v e r t h e

i g n i t i o n c o m p o s i t i o n l a y e r

2 6

a s

p a r t o f

e l e c t r i c

match

a s s e m b l y

1 8

i n c l u d e s a n y

s u i t a b l e

m a t e r i a l s u c h a s f o r

e x a m p l e ,

a

m i x t u r e o f

c a r b o n

and p o t a s s i u m

c h l o r a t e .

Matches o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n m a y b e u s e d w i t h

e l e c

t r i c e x p l o s i o n i n i t i a t o r s o f

o t h e r

v a r i e t i e s t h a n t h a t

s p e

c i c a l l y d e s c r i b e d .

F o r

e x a m p l e , t h e p r e s e n t m a t c h e s

may

b e

u s e d

w i t h

d e t o n a t o r s

h a v i n g

v a r i o u s

c h a r g e s

and aux

i l i a r y e l e m e n t s

f o r

s p e c i a l a p p l i c a t i o n i n o t h e r

d e v i c e s

w h e r e

e l e c t r i c

m a t c h e s m a y

b e e m p l o y e d . The e l e c t r i c

e x p l o s i v e

i n i t i a t o r s

m a y f u r t h e r

i n c l u d e d e l a y t r a i n s , i f

d e s i r e d .

I t i s u n d e r s t o o d t h a t

t h e f o r e g o i n g

d e t a i l e d

d e s c r i p t i o n

i s

g i v e n m e r e l y

by

wa y o f i l l u s t r a t i o n a n d

t h a t

man y v a r i ~

a t i o n s

m a y

b e

mad e t h e r e i n

w i t h o u t

d e p a r t i n g from t h e

s p i r i t

and s c o p e

o f

t h e i n v e n t i o n .

What s c l a i m e d

i s :

1 .

A n

e l e c t r i c match a s s e m b l y w h i c h c o m p r i s e s , a

b r i d g e

w i r e

a s s e m b l y h a v i n g a

b r i d g e w i r e

e l e c t r i c a l l y c o n

n e c t e d

a t one end t h e r e o f ,

a match

head s u r r o u n d i n g

s a i d

b r i d g e

w i r e ,

and a w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c

ma

t e r i a l

c o a t i n g

l a y e r d i s p o s e d on

a n d s u r r o u n d i n g

s a i d

match h e a d .

2 .

The

e l e c t r i c match a s s e m b l y o f c l a i m 1 w h e r e i n t h e

match

h e a d i n c l u d e s a n i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

l a y e r

d i s

p o s e d a b o u t

t h e

b r i d g e w i r e and a f d e a g r a t i n g

compo

s i t i o n l a y e r

d i s p o s e d

a b o u t

s a i d i g n i t i o n

c o m p o s i t i o n

l a y e r .

3 . T h e e l e c t r i c

match

a s s e m b l y o f c l a i m 1 h a v i n g a

h e a t s h r u n k

p l a s t i c s l e e v e d i s p o s e d a b o u t

a

l e n g t h o f t h e

e l e c t r i c

m a t c h

a s s e m b l y .

4 . The

e l e c t r i c match a s s e m b l y o f

c l a i m

3 i n combi

n a t i o n

w i t h an

e l e c t r i c e x p l o s i o n

i n i t i a t o r

h a v i n g an

o u t e r

s h e l l

c o n t a i n i n g

a n e x p l o s i v e

c h a r g e

a n d p r o v i d e d

w i t h

a n a p e r t u r e f o r t h e i n g r e s s o f w a t e r i n t o

t h e

i n i t i a t o r ,

s a i d c o m b i n a t i o n f o r u s e i n s e i s m o g r a p h i c p r o s p e c t i n g .

5 . The

e l e c t r i c match a s s e m b l y

o f

c l a i m

1

d i s p o s e d

i n

an

e l e c t r i c e x p l o s i o n

i n i t i a t o r

h a v i n g a n o u t e r

s h e l l

c o n t a i n i n g

a n

e x p l o s i v e

c o m p o s i t i o n

a n d

p r o v i d e d w i t h

a n a p e r t u r e

f o r

t h e

i n g r e s s o f w a t e r

i n t o

t h e

i n i t i a t o r .

1 0

15

20

25

30

3 5

40

6

6 . The e l e c t r i c m a t c h a s s e m b l y a n d e l e c t r i c e x p l o s i o n

i n i t i a t o r o f

c l a i m

5

w h e r e i n

t h e a p e r t u r e f o r i n g r e s s o f

w a t e r

i n t o t h e i n i t i a t o r i s d i s p o s e d

n e a r t h e

b a s e o f

t h e

i n i t i a t o r whereby i n g r e s s o f w a t e r p e r m e a t e s t h e c o n

t a i n e d

e x p l o s i v e

c o m p o s i t i o n p r i o r

t o c o n t a c t i n g t h e w a

t e r d i s p e r s i b l e p o l y m e r i c m a t e r i a l c o a t i n g l a y e r

d i s p o s e d

on s a i d match h e a d .

7 .

The

e l e c t r i c

e x p l o s i o n

i n i t i a t o r

o f c l a i m

5

w h e r e i n

t h e c o n t a i n e d e x p l o s i v e c o m p o s i t i o n i n c l u d e s a d e t o n a t i n g

c h a r g e

a n d a p r i m i n g

c h a r g e

i n d e t o n a t i n g

p o s i t i o n

r e l a

t i v e t o

t h e

e l e c t r i c

match

a s s e m b l y .

8 . The e l e c t r i c match a s s e m b l y

o f c l a i m

1

w h e r e i n

t h e

w a t e r d i s p e r s i b l e p o l y m e r i c

m a t e r i a l

i s a

w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y v i n y l c o m p o u n d .

9 . The e l e c t r i c

match a s s e m b l y

o f c l a i m 8 w h e r e i n t h e

w a t e r d i s p e r s i b l e p o l y v i n y l compound

s

p o l y v i n y l a l c o h o l .

1 0

The

e l e c t r i c

match a s s e m b l y

o f

c l a i m 1

w h e r e i n

t h e w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c m a t e r i a l i s a w a t e r

d i s

p e r s i b l e a l k a l i m e t a l s a l t o f p o l y a c r y l i c a c i d .

1 1 . The e l e c t r i c

match

a s s e m b l y o f c l a i m 1 w h e r e i n

t h e w a t e r

d i s p e r s i b l e

p o l y m e r i c m a t e r i a l i s a w a t e r

d i s

p e r s i b l e c e l l u l o s e

e t h e r .

1 2 .

The

e l e c t r i c

match

a s s e m b l y

o f

c l a i m

1

w h e r e i n

t h e

w a t e r

d i s p e r s i b l e p o l y m e r i c m a t e r i a l c o a t i n g l a y e r

i s

a

p o l y v i n y l a l c o h o l c o a t i n g

l a y e r

a p p l i e d a s

an a q u e o u s

s o l u t i o n c o n t a i n i n g

from a b o u t

2 t o

a b o u t 2 0

b y

w e i g h t

o f p o l y v i n y l

a l c o h o l ,

s a i d s o l u t i o n

h a v i n g a

v i s

c o s i t y a t 2 0

C .

o f

a b o u t

2 2

a b o u t

24 c e n t i s t o k e s .

R e f e r e n c e s C i t e d

UNITED S T A T E S PATENTS

1 ,9 35,49 5

1 1 / 1 9 3 3 Young __________ __ 102-28 X

3 , 2 7 9 , 3 7 2

1 0/ 1 9 6 6

Patterson __________ __

102-28

3 , 3 2 2 , 0 6 6 5 / 1 9 6 7

G r i l - l i t h

e t a l ________

__

102-24

3 , 3 3 2 , 3 5 0 7 / 1 9 6 7 Morfy _____________

__

102-28

3,356, 02 4 1 2/ 1 9 6 7 Driscoll

e t

a l

________

__ 102-28

3,358, 601 1 2 / 1 9 6 7 D i t t m a n n e t

a l

______ __ 102-28

BENJAMIN

A .

BORCHELT,

P r i m a r y E x a m i n e r .

VERLIN

R .

PENDEG RASS,

A s s i s t a n t

E x a m i n e r .