HUT76867A

HUT76867A - Gas developing agent

Info

Publication number: HUT76867A
Application number: HU9600744A
Authority: HU
Inventors: Eduard Gast; Bernhard Schmid; Peter Semmler
Original assignee: Nigu Chemie Gmbh
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1997-12-29
Also published as: AU7806694A; PL313943A1; PL175606B1; AU687895B2; BR9407761A; WO1995009825A1; RU2117649C1; DE9416112U1; CZ88796A3; CA2172822A1; EP0722429B1; CN1132501A; ES2130448T3; DE59408048D1; JPH09503195A; SK45596A3; EP0722429A1; ATE178304T1; HU9600744D0

Abstract

A gas developing agent, in particular for airbags, contains (A) at least one carbonate, hydrogen carbonate or nitrate of guanidine, aminoguanidine, diaminoguanidine or triaminoguanidine; (B) at least one alkaline or alkaline earth nitrate or ammonium nitrate as oxidising agent; and (C) at least one carrier selected among silicon dioxide, alkaline, alkaline earth or aluminosilicates, and/or at least one oxygen-supplying carrier selected among ferric oxide, cobalt oxides, manganese dioxide and cupric oxide, to moderate combustion and improve ash formation. This gas developing agent has improved combustion and ash formation.

Description

A találmány megfelelő hordozókra felvitt, guanidinvegyületeken alapuló szilárd gázfejlesztő szerekre vonatkozik .The present invention relates to solid gas generating agents based on guanidine compounds applied to suitable carriers.

A JP H5-254977 számú szabadalmi leírás olyan, légzsákokhoz alkalmazható triamino-guanidin-nitrát (TAGN) alapú gázfejlesztő szereket ismertet, amelyek a TAGN-en kívül oxidálószereket, így alkálifém- és alkáliföldfém-nitrátokat, -nitriteket, -klorátokat és -perklorátokat is tartalmazhat• ·JP H5-254977 discloses triaminoguanidine nitrate (TAGN) based gas generating agents for use in airbags which, in addition to TAGN, also contain oxidizing agents such as alkali metal and alkaline earth metal nitrates, nitrites, chlorates and perchlorates. may contain • ·

nak. További komponensként mólibdén-szülfid is jelen lehet. Az ismert nátrium-aziddal szemben a TAGN előnyös tulajdonsága, hogy nem mérgező és stabilitása is jobb, ezenkívül nem képez súrlódásra érzékeny sókat és nehézfémekkel kombinálva impakt. A gázfejlesztő szerek elégési sebessége az alkotóelemek keverékéből előállított pelletek vagy tabletták préselési nyomásának a változtatásával szabályozható.It does. As additional component, molybdenum sulfide may also be present. In contrast to the known sodium azide, TAGN has the advantage that it is non-toxic and has better stability, in addition, it does not form friction-sensitive salts and when combined with heavy metals it produces an impact. The burning rate of the gas generating agents can be controlled by varying the compression pressure of the pellets or tablets made from the blend of ingredients.

Az ilyen gázfejlesztő szerek hátrányos tulajdonsága még az, hogy elégésük, az égés során fejlődő mérgező gázok, így a CO, és a tökéletlen égés miatti salakképződés nem szabályozható megfelelően, ennek következtében jelentős mennyiségű por keletkezik, amely a tüdőbe juthat.A further disadvantage of such gas generating agents is that their combustion, the formation of toxic gases during combustion, such as CO, and incineration due to incomplete combustion, cannot be properly controlled, resulting in a significant amount of dust that can enter the lungs.

A JP H5-254977 számú szabadalmi leírásban szereplő megoldással szemben a találmány célja az, hogy olyan tökéletesített gázfejlesztő szereket nyújtson, amelyeknek az égési tulajdonságai pontosan beállíthatók és az égés során képződő salak könnyen visszatartható, valamint minimális mennyiségű mérgező gáz képződik. Az ilyen gázfejlesztő szereknek jó hőstabilitásúaknak, könnyen meggyújthatóknak, még alacsony hőmérsékleten is gyorsan elégőknek és megfelelően tárolhatóknak, valamint nagy gázfejlesztő képességűeknek kell lenniük. Ezen túlmenően ezeknek a gázfejlesztő szereknek lehetővé kell tenniük a gázfejlesztő készülék méretének és ebből következően tömegének a csökkentését az ismert, nátrium-aziddal működtetett készülékekhez képest.In contrast to the solution disclosed in JP H5-254977, it is an object of the present invention to provide improved gas generating agents whose combustion properties are accurately controlled and the slag formed during combustion is easily retained and minimal amounts of toxic gas are produced. Such gas generating agents must have good thermal stability, be readily ignitable, be quick enough to store, even at low temperatures, and have a high gas generating capacity. In addition, these gas generating agents must be capable of reducing the size and, consequently, the weight of the gas generating device compared to known sodium azide-operated devices.

A találmány szerint ezeket a célokat egy olyan gázfejlesztő szerrel érjük el, amely (A) legalább egy guanidin-, amino-guanidin-, diaminoguanidin- vagy triamino-guanidin-karbonátot, -hidrogén-karbonátot vagy -nitrátot, (B) oxidálószerként legalább egy alkálifém- vagy alkáliföldfém-nitrátot vagy ammónium-nitrátot és (C) legalább egy, az elégést mérséklő és salakképződést javító hordozóanyagot, amelyet az alábbiak közül választunk: szilícium-dioxid, alkálifém-szilikátok, alkáli-földfém• · szilikátok vagy alumino-szilikátok és/vagy legalább egy oxigénfejlesztő hordozóanyagot, amelyet az alábbiak közül választunk: vas(III)-oxid, kobalt-oxidok, mangán-dioxid és réz(II)-oxid tartalmaz.According to the invention, these objects are achieved by a gas generating agent which comprises (A) at least one guanidine, aminoguanidine, diaminoguanidine or triaminoguanidine carbonate, bicarbonate or nitrate, and (B) at least one oxidizing agent. an alkali metal or alkaline earth metal nitrate or ammonium nitrate and (C) at least one burn reducing and slagging agent selected from the group consisting of silica, alkali metal silicates, alkaline earth metal silicates, and aluminosilicates; or at least one oxygen generating carrier selected from the group consisting of iron (III) oxide, cobalt oxides, manganese dioxide and copper (II) oxide.

(A) komponensként guanidin-, amino-guanidin-, diaminoguanidin- vagy triamino-guanidin-karbonátokat, -hidrogénkarbonátokat vagy -nitrátokat vagy ezek keverékeit alkalmazhatjuk. Előnyösen triamino-guanidin-nitrátot (TAGN) alkalmazunk. A TAGN gyakorlatilag nem mérgező (LD_5Q nagyobb, mint 3500 mg/kg patkány), nem higroszkópos, vízben csekély mértékben oldódik, hőstabil, alacsony hőmérsékleten éghető és súrlódásra és ütésre kis mértékben érzékeny. A TAGN elégetés gáz kitermelése nagyon nagy, ebben a folyamatban nagy mennyiségű nitrogén gáz keletkezik. Adott esetben a TAGN-t 1-50 tömeg% nitro-guanidinnel helyettesíthetjük. Ezáltal az (A) kmponens ára csökkenthető és előnyös égési tulajdonságokat érünk el, minthogy a nitro-guanidin égési sebessége kisebb, mint a TAGN-é.Component (A) may be guanidine, aminoguanidine, diaminoguanidine or triaminoguanidine carbonates, bicarbonates or nitrates, or mixtures thereof. Triaminoguanidine nitrate (TAGN) is preferably used. TAGN is virtually non-toxic (LD _5Q greater than 3500 mg / kg rat), non-hygroscopic, slightly soluble in water, heat-stable, low-temperature combustible, and slightly sensitive to friction and shock. TAGN combustion gas production is very high, generating large amounts of nitrogen gas. Optionally, TAGN may be substituted with 1-50% by weight of nitro-guanidine. This reduces the cost of the (A) kmponder and achieves advantageous combustion properties as the burning rate of nitroguanidine is lower than that of TAGN.

(B) komponensként - oxidálószerként - alkálifém- vagy alkáliföldfém-nitrátokat, ammónium-nitrátot és ezek keverékeit használhatjuk. Előnyösen kálium-nitrátot alkalmazunk. A kálium-nitrát nem higroszkópos, nem mérgező és égése során gáz kitermelése magas és égési hőmérséklete alacsony.Alkali metal or alkaline earth metal nitrates, ammonium nitrate and mixtures thereof may be used as component (B) as oxidizing agent. Potassium nitrate is preferably used. Potassium nitrate is non-hygroscopic, non-toxic and has a high gas production and low combustion temperature during combustion.

Az (A) és (B) komponensekből álló keverékben az (A) komponens mennyisége körülbelül 20-55 tömeg%, előnyösen körülbelül 50-55 tömeg%, a (B) komponens mennyisége körülbelül 80-45 tömeg%, előnyösen körülbelül 50-45 tömeg%. Az (A) komponens előnyösen körülbelül 50-55 tömeg% mennyiségben és a (B) komponens körülbelül 50-45 tömeg% (B) mennyiségben van jelen.In the mixture of components (A) and (B), the amount of component (A) is about 20-55% by weight, preferably about 50-55% by weight, the amount of component (B) is about 80-45% by weight, preferably about 50-45% by weight crowd%. Preferably, component (A) is present in an amount of about 50-55% by weight and component (B) is present in an amount of about 50-45% by weight (B).

(C) komponensként - hordozóanyagként - szilícium-dioxidot, alkálifém-szilikátokat, alkáliföldfém-szilikátokat vagy alumínium-szilikátokat vagy ezek keverékeit alkalmazhatjuk. Ilyenek például az Aerosil 200 és Aerosil 300, a nagy diszperzitású kovasav és a kovaföld (diatomaföld). Előnyös hordozóanyag a körülbelül 7 pH-jú kovasav.As component (C), the carrier may be silica, alkali metal silicates, alkaline earth metal silicates or aluminum silicates, or mixtures thereof. Examples are Aerosil 200 and Aerosil 300, high dispersion silica and diatomaceous earth. A preferred carrier is silica having a pH of about 7.

(C) komponensként vas(III)-oxidot, kobalt-oxidokat, • · • ·· mangán-dioxidot és réz(II)-oxidot vagy ezek keverékeit is alkalmazhatunk. Az előnyös oxigént szolgáltató hordozóanyag a vas(III)-oxid.Component (C) may also be iron (III) oxide, cobalt oxides, manganese dioxide and copper (II) oxide or mixtures thereof. The preferred oxygen carrier is iron (III) oxide.

Az (A) és (B) komponensek teljes mennyiségére számítva a (C) komponens körülbelül 5-45 tömegfc, előnyösen körülbelülBased on the total amount of components (A) and (B), component (C) is from about 5 to about 45% by weight, preferably about

8-20 tömeg% mennyiségben van jelen. Ha oxigént szolgáltató (C) hordozóanyagként vas(III)-oxidot használunk, az körülbelül 20-40 tömeg%, előnyösen körülbelül 25-35 tömeg% mennyiségben van jelen az (A) és (B) komponensek összmennyiségére számítva.8-20% by weight. When used as oxygen carrier (C), iron (III) oxide is present in an amount of about 20-40% by weight, preferably about 25-35% by weight, based on the total amount of components (A) and (B).

A (C) komponens az elégés mérséklésére szolgál, azaz az égési sebesség beállítására. Egyidejűleg javítja a salak- és olvadékképződést. A salakképződés feltétlenül szükséges, például a légzsákoknál.Component (C) serves to reduce combustion, i.e. to adjust the burning rate. At the same time it improves slag and melt formation. Slag formation is essential, for example in airbags.

A légzsák lényegében egy - általában tabletta formájú gázfejlesztő szerrel megtöltött gázfejlesztőből és egy, a gázfejlesztő szer égésének beindítására szolgáló gyújtószerkezetból (robbanótöltet), valamint egy gázzsákból áll. Alkalmas gyújtószerkezeteket ismertet például az US 4.931.111 számú szabadalmi leírás. A kezdetben kis méretűre összehajtogatott gázzsákot a gázfejlesztő szer elégése során az égés beindítása után a keletkező gázok megtöltik, és teljes térfogatát körülbelül 10-50 ms alatt éri el. A gázfejlesztőből a forró szikrák, megolvadt anyag és szilárd anyagok gázzsákba jutását meg kell akadályoznunk, mivel az a gázzsák tönkremeneteléhez vagy a járműben levő személyek sérüléséhez vezethet. Ezt célt salakképződéssel érjük el.The air bag consists essentially of a gas generator, usually in the form of a tablet, and an ignition device (explosive charge) for starting the combustion of the gas generator, and a gas bag. Suitable ignition devices are described, for example, in U.S. Patent No. 4,931,111. The initially small-sized gas bag is filled during the combustion of the gas generating agent after the start of combustion and is produced in a total volume of about 10-50 ms. We must prevent hot sparks, molten material and solids from entering the gas bag from the gas generator as this may result in the gas bag being damaged or injuring persons in the vehicle. This is achieved by slag formation.

A salakképződés egyidejűleg csökkenti a légzsák gázfejlesztőjéből esetlegesen kiszabaduló, a tüdőbe jutó por-típusú komponensek képződését. A tüdőbe jutó por-típusú részecskék átmérője körülbelül 6 μτη vagy annál kisebb. Ezenkívül az oxigén-pótló hordozóanyagok gátolják az égés során a mérgező gázok, így a szén-monoxid képződését.At the same time, the formation of slag reduces the formation of powder-type components that may be liberated from the airbag gas generator. Powder-like particles entering the lungs have a diameter of about 6 μτη or less. In addition, oxygen replacement carriers inhibit the formation of toxic gases such as carbon monoxide during combustion.

Adott esetben a gázfejlesztő szer (D) komponensként egy szobahőmérsékleten vízoldható kötőanyagot is tartalmazhat. Előnyös kötőanyagok a cellulóz-vegyületek vagy egy vagy több polimerizálható, telítetlen olefin monomer polimerje. A cellulóz-vegyületek példái a cellulóz-észterek, így a karboxi-metil-cellulóz, metil-cellulóz-éter, különösen a metil-hidroxi-etil-cellulóz. Alkalmas metil-hidroxi-etilcellulóz az Aqualon cégtől beszerezhető CULMINAl/^R) MHEC 30000 PR. Alkalmas kötőanyag polimerek a polivinilpirrolidon, polivinil-acetát, polivinil-alkohol és a polikarbonátok.Optionally, the gas generating agent may also comprise a water soluble binder as component (D) at room temperature. Preferred binders are cellulose compounds or one or more polymerizable, unsaturated olefin monomeric polymers. Examples of cellulose compounds are cellulose esters such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose ether, in particular methyl hydroxyethyl cellulose. Suitable methylhydroxyethylcellulose available from Aqualon is CULMINAl / ^R ) MHEC 30000 PR. Suitable binder polymers include polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol and polycarbonates.

Az (A) és (B) komponensek össztömegére számítva a (D) komponens mennyisége körülbelül 0,1-5 tömeg%, előnyösen körülbelül 1,5-2,5 tömeg%.The amount of component (D), based on the total weight of components (A) and (B), is from about 0.1 to about 5% by weight, preferably from about 1.5 to about 2.5% by weight.

A (D) komponens deszenzibilizáló szerként, valamint a gázfejlesztő szerből történő granulátum- és tablettagyártás segédanyagaként szolgál. Továbbá csökkenti a gázfejlesztő szer hidrofil természetét és stabilizálja azt.Component (D) serves as a desensitizing agent and as an excipient in the manufacture of granules and tablets from a gasifier. Furthermore, it reduces and stabilizes the hydrophilic nature of the gas generating agent.

A gázfejlesztőben alkalmazott gázfejlesztő szer tablettát vagy pelletet ismert eljárásokkal állíthatjuk elő, például meleg sajtolással, extrudálással, rotary-rendszerű présen vagy tablettázógépen. A pellet vagy tabletta mérete a konkrét felhasználásnál megkívánt égési idő függvénye.Tablets or pellets of gasifier used in the gasifier may be prepared by known methods, such as hot pressing, extrusion, rotary press or tabletting. The size of the pellet or tablet will depend on the burning time required for the particular application.

A találmányt az alábbi példákon mutatjuk be.The invention is illustrated by the following examples.

Számított mennyiségű triamino-guanidin-nitrátot (TAGN), adott esetben nitro-guanidint is, valamint kálium-nitrátot és adott esetben cellulóz-étert a lehető legkisebb mennyiségű vízben 90°C-on feloldunk, majd vas-oxidot és/vagy körülbelül 1 μτη átlagos szemcsenagyságú szilícium-dioxidot keverünk az oldathoz. 60°C-on és 16 hPa nyomáson mechanikai keveréssel végrehajtott előszárítás után a keveréket még nedves állapotban elporítjuk, majd 60°C-on történő szárítás után tablettázógépen 6 mm átmérőjű és 2 mm vastag tablettává préseljük.Calculated amounts of triaminoguanidine nitrate (TAGN), optionally nitroguanidine, potassium nitrate and optionally cellulose ether are dissolved in as little water as possible at 90 ° C and iron oxide and / or about 1 μτη silica having an average particle size is added to the solution. After pre-drying at 60 ° C and 16 hPa by mechanical agitation, the mixture is still pulverized in the wet state and then dried at 60 ° C to a tablet having a diameter of 6 mm and a thickness of 2 mm.

A vizsgált keverékeket az I. táblázatban soroljuk fel. Az 1. keverék nem tartalmaz szilícium-dioxidot és az 5. keverék nem tartalmaz vas(III)-oxidot. Az összehasonlító keverékként használt 6. keverék sem szilícium-dioxidot, sem vas(III)-oxidot nem tartalmaz. A táblázatban a keverékek összetételét tömeg%-ban adjuk meg.The mixtures tested are listed in Table I. Mixture 1 does not contain silica and Mixture 5 does not contain iron (III) oxide. Mixture 6, used as a reference mixture, contains neither silica nor ferric oxide. In the table, the composition of the mixtures is given by weight.

I. táblázatTable I

1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 TAGN member 39,1 39.1 39,1 39.1 39,1 39.1 29,1 29.1 47,3 47.3 53,0 53.0 Nitro-guanidin Nitroguanidine - - - - - - 10,0 10.0 - - - - kno₃ kno ₃ 30,9 30.9 30,9 30.9 30,9 30.9 30,9 30.9 40,7 40.7 47,0 47.0 ^Re2®3 ^Re 2®3 30,0 30.0 20,0 20.0 14,0 14.0 14,0 14.0 - - - - SiO₂ SiO ₂ - - 10,0 10.0 14,0 14.0 14,0 14.0 12,0 12.0 - - Cellulóz-éter Cellulose ether - - - - 2,0 2.0 2,0 2.0 - - - -

A II. táblázatban a reakció paramétereinek számított értékeit foglaljuk össze. Magas reakcióhőmérséklet az 5. és különösen a 6. keveréknél keletkezik.II. Table 4 shows the calculated values of the reaction parameters. A high reaction temperature is obtained for mixture 5 and especially for mixture 6.

II. táblázatII. spreadsheet

O₂ egyensúlyO ₂ equilibrium % +2,13 % +2.13 +1,13 +1.13 -1,84 - -1.84 - •1,57 • 1.57 + 0,25 + 0.25 +0,84 +0.84 Térfogat Volume cm³ 1000cm ³ 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Töltet sűrűség Fill density g/cm^ 0,1 g / cm -1 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 Nyomás Pressure bar 427 bar 427 444 444 470 470 457 457 654 654 810 810 Hőmérséklet Temperature K 1973 K 1973 2116 2116 2116 2116 2116 2116 2468 2468 2666 2666 Az alkalmazott The employee gázok mólszáma molar number of gases mol/kg 21,1 mol / kg 21.1 22,6 22.6 23,9 23.9 23,4 23.4 27,5 27.5 28,8 28.8 Robbanáshő Heat blast J/g 3369 J / g 3369 3092 3092 2998 2998 2913 2913 3852 3852 4566 4566 A III. táblázat az In III. Table A égés burn során, in, 298 298 K-on ° K keletkező resulting reakciótermékeket és azok mennyiségét mutatja, shows reaction products and their quantities, kifagyási Hangs

hőmérséklet 1500 K.temperature 1500 K.

III. III. táblázat spreadsheet Vegyület Compound 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 (tömeg%) (crowd%) co₂ co ₂ 3,604 3.604 10,086 10.086 11,538 11.538 13,228 13.228 12,408 12.408 3,768 3.768 h₂°h ₂ ° 18,952 18.952 18,817 18.817 18,828 18.828 17,711 17.711 22,935 22.935 26,692 26.692 ^N2 ^N 2 27,219 27.219 27,219 27.219 27,217 27.217 26,735 26.735 33,383 33.383 37,596 37.596 CO CO 0,000 0,000 0,134 0.134 1,283 1,283 1,223 1,223 0,000 0,000 0,000 0,000 ^H2 ^H 2 0,000 0,000 0,017 0,017 0,139 0.139 0,109 0.109 0,000 0,000 0,000 0,000 NO WOMAN 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,009 0,009 0,018 0,018 °2 ° 2 0,001 0,001 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,248 0.248 0,826 0.826 HCN HCN 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 nh₃ nh ₃ 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,003 0,002 0,002 0,000 0,000 0,000 0,000 KOH KOH 0,086 0.086 0,000 0,000 0,003 0,003 0,003 0,003 0,053 0.053 0,101 0.101 ^K2C°3 ^{K 2} C ° 3 21,014 21.014 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,150 0,150 31,997 31.997 FeO FeO - - - - 12,597 12.597 12,597 12.597 - - - - ^Fe2°3 ^Fe 2 ° 3 3,726 3,726 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 - - - - ^Pe3°4 ^Fri 3 ° 4 25,396 25.396 19,331 19.331 0,000 0,000 0,000 0,000 - - 0,000 0,000 K^SiO^ R ^ SiO ^ - - 23,572 23.572 23,572 23.572 23,572 23.572 30,813 30.813 - - SiO₂ SiO ₂ - - 0,820 0.820 4,820 4.820 4,820 4.820 - - - -

A IV. táblázatban a különböző keverékek bomlási, stabilitási, salakképződési hajlamának és égési tulajdonságának a vizsgálati eredményeit mutatjuk be. A bemutatott 1 5. keverékek égési tulajdonsága jótól nagyon jóig változik, különösen állandó, magas égési sebességen. Csak az összehasonlító 6. keveréknél - amely (C) komponensként sem szilícium-dioxidot, sem vas(III)-oxidot nem tartalmazott észleltünk nem megfelelő salak-képződést és nem megfelelő égési tulajdonságot.The IV. Table II shows the results of tests for the degradation, stability, slagging and burning behavior of the various mixtures. The combustion properties of the mixtures shown are from good to very good, especially at constant high burning rates. Only Comparative Mixture 6, which contained no silica or iron (III) oxide as component (C), showed inadequate slag formation and inadequate burning properties.

• · • · ·• · • · ·

IV. táblázatARC. spreadsheet

Keverék Mix 1 2 1 2 3 4 3 4 5 6 5 6 Bomlási hőmérséklet Decomposition temperature °C *) ° C *) 207 178 207 178 203 - 203 - Mérési körülmények: Measuring conditions: A bomlási hőmérséklet Decomposition temperature alatt under 15°C-tól kezdődően a Starting from 15 ° C a felfutási acceleration sebesség 2°C/perc speed 2 ° C / min Stabilitás : Stability: Holland teszt Dutch test

Minta tömege : 2,5 gWeight of sample: 2.5 g

Vizsgálati hőmérséklet: 105°CTest temperature: 105 ° C

Vizsgálat időtartama: 72 óra Examination duration: 72 hours Tömegveszteség(tömeg%-bán) Weight Loss (% by weight) - - 0,28 0,40 0.28 0.40 0,13 - 0.13 - Salak-képződés Slag formation ++ + + ++ ++ + + + + + + + + ++ ++ Éghetőség combustibility + + + +++ + + + + + + + + + + Megjegyzés: ++ nagyon jó; Note: ++ is very good; + jó; + good; - nem megfelelő - inadequate

*) Az 1. keveréken egyéb stabilitási vizsgálatokat is végeztünk:*) Other stability tests were also performed on Mixture 1:

1. keverék stabilitás vizsgálatai1. Mixture stability studies

1. Differenciál termálanalízis1. Differential thermal analysis

Berendezés: HERAEUS - FUS-O-MATEquipment: HERAEUS - FUS-O-MAT

Felfűtés sebessége: 10°C/perc, minta kezdeti tömege 10 mgHeating rate: 10 ° C / min, sample starting weight 10 mg

Eredmény : KNO^ átalakulás: 129/13O°CResult: KNO ^ conversion: 129/130 ° C

Exoterm reakció kezdete: 168°CExothermic onset: 168 ° C

2. Differenciál termogravimetria2. Differential thermogravimetry

Berendezés: LINSEIS - Simultan DTA/TGEquipment: LINSEIS - Simultan DTA / TG

Felfűtés sebessége: 5°C/perc, minta kezdeti tömege 20 mgHeating rate: 5 ° C / min, sample starting weight 20 mg

Eredmény : KNO^ átalakulás: 127°CResult: KNO ^ conversion: 127 ° C

Exoterm reakció kezdete: 135°CExothermic onset: 135 ° C

Ellobbanás: 158°CFlash point: 158 ° C

Az 1. keverék égésének vizsgálataCombustion test 1

Az 1. keverék égésének vizsgálatát egy 60-literes tartályban elhelyezett, a 60-literes légzsákhoz használt - a nyomásmérő alkalmazásához szükséges furattal ellátott normál alumínium gázfejlesztőben végezzük. Az 1. vizsgálat vizsgálati hőmérséklete -35°C és a gázfejlesztő szer tömege 51,0 g. A gázfejlesztő szer töltet 6 mm átmérőjű és 2 mm vastag tabletta.The combustion test of Mixture 1 is performed in a standard aluminum gas generator, equipped with a hole for the application of a pressure gauge in a 60-liter tank, fitted with a hole for the pressure gauge. The test temperature for test 1 is -35 ° C and the gas generator weighs 51.0 g. The gas generator filling is a tablet of 6 mm diameter and 2 mm thick.

Az 1. ábra az égető kamrában a berobbanást követően fellépő nyomást ábrázolja 10⁵ Pa egységekben az idő (ms) függvényében.Figure 1 shows the pressure in the combustion chamber after the burst in 10 ⁵ Pa as a function of time (ms).

A nyomás körülbelül 1,5 ms-on belül áll be és körülbelül 27 ms alatt a maximális nyomásérték felére csökken. A maximális nyomás 1,88-10⁷ Pa és 12,3 ms alatt alakul ki.The pressure is set within about 1.5 ms and is reduced to half of the maximum pressure within about 27 ms. The maximum pressure develops in 1.88-10 ⁷ Pa and 12.3 ms.

A képződő mérgező gáz komponensek analízise ppm-ben kifejezveAnalysis of the toxic gas components formed, expressed in ppm

CO 300 NH₃ 70 ΝΟ_χ 60CO 300 NH ₃ 70 ΝΟ _χ 60

A 2. keverék égésének vizsgálataCombustion Test 2

A 2. keverék égésének vizsgálatát egy 60-literes tartályban elhelyezett, 35-literes légzsákhoz használt - a nyomásmérő alkalmazásához szükséges furattal ellátott alumínium Euro gázfejlesztőben hajtottuk végre. A 2. vizsgálat vizsgálati hőmérséklete -35°C és a 3. vizsgálat vizsgálati hőmérséklete +20°C. A gázfejlesztő szer töltet mennyisége a 2. vizsgálatban 41,0 g és a 3. vizsgálatban 30,0 g. A gázfejlesztő szer töltet 6 mm átmérőjű és 2 mm vastag tabletta.The combustion test for Mixture 2 was performed in an aluminum Euro gas generator with a hole for the use of a pressure gauge, used for a 35 liter air bag in a 60 liter tank. Test temperature for test 2 is -35 ° C and test temperature for test 3 is + 20 ° C. The amount of gassing agent fill was 41.0 g in Test 2 and 30.0 g in Test 3. The gas generator filling is a tablet of 6 mm diameter and 2 mm thick.

A 2. ábra a 2. vizsgálatnál a berobbanást követően • · • · • · ·Figure 2 in Test 2 after the burst • · • · • · ·

- 10 fellépő nyomást ábrázolja 10⁵ Pa egységekben az idő (ms) függvényében.- depicts 10 pressures occurring in 10 ⁵ Pa units as a function of time (ms).

A nyomás körülbelül 1,5 ms-on belül áll be és a nyomás körülbelül 27 ms alatt a maximális nyomásérték felére 7 csökken. A maximális nyomás 1,45-10 Pa es 15,7 ms alatt alakul ki.The pressure is set within about 1.5 ms and the pressure drops to about half its maximum value in about 27 ms. The maximum pressure develops in 1.45-10 Pa and 15.7 ms.

A 3. ábra a 3. vizsgálatnál a berobbanást követően fellépő nyomást ábrázolja 10⁵ Pa egységekben az idő (ms) függvényében.Figure 3 depicts the post-burst pressure in Test 3 in units of 10 ⁵ Pa as a function of time (ms).

A nyomás körülbelül 1,5 ms-on belül áll be és a nyomás körülbelül 27 ms alatt a maximális nyomásérték felére csökken. A maximális nyomás 1,33-10 Pa es 7,5 ms alatt alakul ki.The pressure is set within about 1.5 ms and the pressure drops to about half its maximum value in about 27 ms. The maximum pressure develops in 1.33-10 Pa and 7.5 ms.

A találmány szerinti gázfejlesztő szer olyan nem mérgező, könnyen előállítható és olcsó komponensekből áll, amelyeknek a feldolgozása nem jelent problémát. Hőstabilitásuk jó tárolhatóságot eredményez. Alacsony lobbanási hőmérsékletük ellenére a keverékek gyújthatósága jó. Gyorsan égnek és gázhozamuk magas, a képződő gáz nagyon kevés CO és NO komponenst tartalmaz. A találmány szerinti keverékek ezért különösen alkalmasak gázfejlesztő szerként való használatra a különböző légzsák-rendszerekben, valamint tűzoltó-szerként vagy hajtóanyagként. Ezen túlmenően a gázfejlesztő szerek könnyen újra feldolgozhatok.The gas generating agent of the present invention consists of non-toxic, readily obtainable, and inexpensive components that are easy to process. Their thermal stability results in good shelf life. Despite their low flash point, the flammability of the mixtures is good. They burn quickly and have a high gas yield, and the gas produced contains very few CO and NO components. The mixtures according to the invention are therefore particularly suitable for use as a gas generating agent in various airbag systems and as a fire extinguisher or propellant. In addition, gas generating agents can be easily recycled.

Claims

Szabadalmi igénypontokClaims

1. Gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy (A) 20-55 tömeg% mennyiségben legalább egy guanidin-, amino-guanidin-, diamino-guanidin- vagy triamino-guanidin-karbonátot, -hidrogén-karbonátot vagy -nitrátot, (B) oxidálószerként 80-45 tömeg% mennyiségben legalább egy alkálifém- vagy alkáliföldfém-nitrátot vagy ammónium-nitrátot és az elégés mérséklése és a salakképzódés javítása céljából az (A) és (B) komponensek összmennyiségére számítvaA gas generating agent, characterized in that (A) 20-55% by weight of at least one guanidine, aminoguanidine, diaminoguanidine or triaminoguanidine carbonate, bicarbonate or nitrate, (B) 80-45% by weight of at least one alkali metal or alkaline earth metal nitrate or ammonium nitrate as oxidizing agent and based on the total amount of components (A) and (B) to reduce combustion and improve slag formation

5-45 tömeg% mennyiségben (Cl) legalább egy hordozóanyagot, amelyet az alábbiak közül választunk: szilícium-dioxid, alkálifémszilikátok, alkáliföldfém-szilikátok vagy alumíniumszilikátok és/vagy (C2) legalább egy oxigént szolgáltató anyagot tartalmaz, amelyet az alábbiak közül választunk: vas(III)oxid, kobalt-oxidok, mangán-dioxid és réz(II)-oxid.5 to 45% by weight (Cl) of at least one carrier selected from the group consisting of silica, alkali metal silicates, alkaline earth metal silicates or aluminum silicates, and / or (C2) at least one oxygenating agent selected from iron (III) oxide, cobalt oxides, manganese dioxide and copper (II) oxide.

2. Az 1. igénypont szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy 50-55 tömeg% (A) komponensből, 50-45 tómeg% (B) komponensből és az (A) és (B) komponensek össztömegére számítva 8-20 tömeg% (Cl) és/vagy (C2) komponensből áll.A gas generator according to claim 1, characterized in that 50-55% by weight of component (A), 50-45% by weight of component (B) and 8-20% by weight based on the total weight of components (A) and (B) It consists of (Cl) and / or (C2) components.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti gázfejlesztő szer, ^zzal jellemezve, hogy az (A) komponens triaminoguanidin-nitrát .Gas generator according to claim 1 or 2, characterized in that component (A) is triaminoguanidine nitrate.

4. Az 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy a (B) komponens káliumnitrát .A gas generating agent according to any one of claims 1 to 3, characterized in that component (B) is potassium nitrate.

5. Az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy a (Cl) komponens körül• · belül 7 pH-értékű szilícium-dioxid.A gas generator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the silica has a pH of about 7 around component (Cl).

6. Az 1 - 5. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy az (A) komponens - az (A) komponens össztömegére számítva - 99-50 tömeg% triamino-guanidin-nitrátból és 1-50 tömeg% nitro-guanidinból áll.A gas generator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that component (A) is 99-50% by weight of triaminoguanidine nitrate and 1-50% by weight of nitroguanidine, based on the total weight of component (A). available.

7. Az 1 - 6. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy a (C2) komponens vas(III)-oxid.A gas generator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that component (C2) is iron (III) oxide.

8. A 7. igénypont szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy az (A) és (B) komponensek össztömegére számítva 20-40 tömeg%, előnyösen 25-35 tőmeg% vas(III)oxidot tartalmaz.The gas generator according to claim 7, characterized in that it contains from 20 to 40% by weight, preferably 25 to 35% by weight, of iron (III) oxide, based on the total weight of the components (A) and (B).

9. Az 1 - 8. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy szobahőmérsékleten vízbenoldható (D) kötőanyagot is tartalmaz.A gasifier according to any one of claims 1 to 8, further comprising a water-soluble (D) binder at room temperature.

10. A 9. igénypont szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag cellulóz - éter, így karboximetil-cellulóz , metil-cellulóz-éter és különösen metil-hidroxi-etil-cellulóz vagy egy vagy több polimerizálható telítetlen olefin monomer polimerje.10. A gas generator according to claim 9, characterized in that the binder is a monomeric polymer of cellulose ether such as carboxymethylcellulose, methylcellulose ether and especially methylhydroxyethylcellulose or one or more polymerizable unsaturated olefins.

11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti gázfejlesztő szer, azzal jellemezve, hogy az (A) és (B) komponensek össztömegére számítva 0,1-5 tömeg%, előnyösen 1,5-2,5 tömeg% kötőanyagot tartalmaz.Gas generator according to Claim 9 or 10, characterized in that it contains from 0.1 to 5% by weight, preferably from 1.5 to 2.5% by weight, based on the total weight of the components (A) and (B).

12. Az 1 - 11. igénypontok bármelyike szerinti gázfejlesztő szer alkalmazása gázfejlesztő szerként légzsákokban, oltóanyagként vagy hajtóanyagként.Use of a gas generating agent according to any one of claims 1 to 11 as a gas generating agent in air bags, as a vaccine or as a propellant.