JP4342640B2 - Gas generator composition for pretensioner - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、航空機等に搭載される人体保護のために供せられるプリテンショナーシステムにおいて作動ガスとなるガス発生剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、自動車等の車両には、衝突時のショックから運転者を保護するためにシートベルトが配置されている。そして、最近ではさらに安全性を高めるために、シートベルトの巻き取りを行うシートベルト巻き取り装置に、プリテンショナーと呼ばれる緊急引き込み装置を配置し、このプリテンショナーによりシートベルトを瞬時に引き込み、乗員の体を拘束するプリテンショナーシステムが普及しつつある。
【０００３】
このようなプリテンショナーでは、瞬間的にシートベルトを引き込む必要があるため、動力として火薬の燃焼により発生するガスが利用されている。すなわち、ガス発生剤の燃焼ガスにより、シリンダ内のピストンを瞬間的に移動させ、このピストンに一端を連結されるケーブルの移動により、プリテンショナーに動力を供給する。
【０００４】
プリテンショナーに使用するガス発生剤は、例えば、特開昭４９−５０６１９に示されているようにニトロセルロースを基剤とするシングルベース発射薬、ダブルベース発射薬、トリプルベース発射薬を使用できることが開示されている。
これら既存のよく知られた発射薬は燃焼性が高いが、燃焼後ガスに毒性のあるＣＯガスが多量含まれるという問題がある。そして、安全意識の高まりから運転席だけではなく、助手席、後部座席とプリテンショナーの使用個数が増える傾向にあるが、この時、ＣＯガス量は無視できなくなる。
【０００５】
しかし、現在のところ、ニトロセルロースを基剤とするシングルベース発射薬、ダブルベース発射薬、トリプルベース発射薬の燃焼後ガスを改善する方法は特に示されていない。
そこで、本発明では、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができるガス発生剤組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
また本発明は、含窒素化合物を基剤とするガス発生剤に酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができるガス発生剤組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
さらに本発明では、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に含窒素化合物を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができるガス発生剤組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに本発明では、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に含窒素化合物及び酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができるガス発生剤組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記ガス発生剤組成物を使用するプリテンショナーシステムを提供することを他の目的とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができることを見出し、本発明を完成した。即ち本発明は、燃料としてニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを含有し、さらに酸化剤を含有することを特徴とするプリテンショナー用ガス発生剤組成物を提供する。
【００１１】
また本発明者は、含窒素化合物を基剤とするガス発生剤に酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができることを見出し、本発明を完成した。即ち本発明は、燃料として含窒素化合物を含有し、さらに酸化剤を含有することを特徴とするプリテンショナー用ガス発生剤組成物を提供する。
【００１２】
さらに本発明者は、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に含窒素化合物を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができることを見出し、本発明を完成した。即ち本発明は、燃料としてニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを含有し、さらに含窒素化合物を含有することを特徴とするプリテンショナー用ガス発生剤組成物を提供する。
【００１３】
さらに本発明者は、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に含窒素化合物及び酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができることを見出し、本発明を完成した。即ち本発明は、燃料としてニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを含有し、さらに含窒素化合物及び酸化剤を含有することを特徴とするプリテンショナー用ガス発生剤組成物を提供する。
【００１４】
本発明は、ベルト、それを巻き取る巻き取り装置、緊急時にベルトを引き込むプリテンショナーおよびプリテンショナーを駆動するガス発生剤と動力伝達手段を含み、ガス発生剤は上記の組成物である車両乗員のためのシートベルト装置およびベルト、それを巻き取る巻き取り装置、緊急時にベルトを引き込むプリテンショナーおよびガス発生剤と発生したガスによる動力を伝達しプリテンショナーを駆動する手段を含む車両乗員のためのシートベルトにおいて、上記の組成物をガス発生剤に用い、緊急時にプリテンショナーを作動させてベルトを引き込み、乗員の身体を拘束する方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のガス発生剤組成物は、(1)ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群、(2)含窒素化合物(ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを除く)、(3)酸化剤の内、少なくとも２つの群から選ばれる、それぞれ少なくとも１種以上の化合物からなるものである。
【００１６】
ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル以外に、ニトログリセリンやニトログアニジンを含むこともできる。ニトロセルロースを主成分とするものは一般にシングルベース発射薬と呼ばれる。また、ニトロセルロースとニトログリセリンを主成分とするものはダブルベース発射薬と呼ばれる。そして、ニトロセルロース、ニトログリセリンとニトログアニジンを主成分とするものはトリプルベース発射薬と呼ばれる。
【００１７】
含窒素化合物としては、グアニジン誘導体、テトラゾール誘導体、ビテトラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ヒドラジン誘導体、トリアジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ジシアナミド誘導体、ニトラミン化合物から選ばれる１種以上を挙げることができる。これらの含窒素化合物は２種以上混合して使用してもよい。
【００１８】
このような含窒素化合物としては、例えば、ニトログアニジン、グアニジン硝酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩(ＴＡＧＮ)、５−アミノテトラゾール、ビテトラゾールジアンモニウム塩、トリヒドラジノトリアジン、ジニトロアメリン、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、ヒドラゾジカルボンアミド、トリメチレントリニトロアミン（ＲＤＸ）、テトラメチレンテトラニトロアミン（ＨＭＸ）、エチレンジニトラミン（ＥＤＮＡ）等のニトラミンを挙げることができる。
【００１９】
酸化剤としては、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属または遷移金属錯体から選ばれるカチオンと、硝酸、亜硝酸、塩素酸又は過塩素酸から選ばれる水素を含まないアニオンとからなるもの、から選ばれる１種以上を挙げることができる。これらの酸化剤は２種以上混合して使用してもよい。
【００２０】
このような酸化剤としては、例えば、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウムなどの硝酸のアンモニウム塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸マグネシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸ストロンチウム、亜硝酸バリウムなどの亜硝酸のアンモニウム塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；塩素酸アンモニウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、塩素酸マグネシウム、塩素酸カルシウム、塩素酸ストロンチウム、塩素酸バリウムなどの塩素酸のアンモニウム塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸ストロンチウム、過塩素酸バリウムなどの過塩素酸のアンモニウム塩、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩；Cu(NO3)2・3Cu(OH)2、Cu2(OH)3(NO3)、Co2(OH)3(NO3)、Mn(OH)2(NO3)等の遷移金属の硝酸塩；Co(NH3)3(NO3)3、Co(NH3)6(NO3)3、Cu(NH3)2(NO3)2、Co(NH3)3(NO2)3、Co(NH3)6(ClO4)3等の遷移金属錯体の硝酸塩、亜硝酸塩、過塩素酸塩等を挙げることができる。
【００２１】
特に好ましい酸化剤として硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウムを挙げることができる。
【００２２】
Ｉ．組成物が、(1)ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群、及び(2) 含窒素化合物(ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを除く) の群から選ばれるものの組合せである場合、各成分の含有量は、酸化剤、安定剤、消炎剤、表面膠化剤、光沢剤の種類及び酸素バランスにより異なるが、ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群から選ばれる化合物は２０〜９９重量％であることが好ましく、更に好ましくは３０〜９９重量％、更には４０〜９５重量％である。含窒素化合物の含有量は、好ましくは１〜８０重量％であり、更に好ましくは１〜７０重量％、特に好ましくは５〜６０重量％である。
【００２３】
ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルは分子中にＣを多く含むために結果としてＣＯガスが多く発生する。しかし、上記の含窒素化合物はＣが非常に少なく、ＮやＨを多く含む化合物であるので、含窒素化合物をガス発生剤組成物に加えることでＣＯガス量を希釈して、低下させることができ、問題の無いレベルまで毒性ガスの発生量を低減することができる。
【００２４】
ＩＩ．組成物が、(1) ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群、及び(3)酸化剤の群から選ばれるものの組合せである場合、各成分の含有量は、酸化剤、安定剤、消炎剤、表面膠化剤、光沢剤の種類及び酸素バランスにより異なるが、ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群から選ばれる化合物は２０〜９９重量％であることが好ましく、更に好ましくは３０〜９９重量％、更には４０〜９５重量％である。酸化剤の含有量は、好ましくは１〜８０重量％であり、更に好ましくは１〜７０重量％、特に好ましくは５〜６０重量％である。
【００２５】
これらの酸化剤はニトロセルロース等の燃料から発生する、ＣＯガスを酸化してＣＯ2等に変換し、問題の無いレベルまで毒性ガスの発生量を低減することができる。
【００２６】
ＩＩＩ．組成物が、(2) 含窒素化合物(ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを除く) 及び(3)酸化剤の群から選ばれるものの組合せである場合、各成分の含有量は、酸化剤、安定剤、消炎剤、表面膠化剤、光沢剤の種類及び酸素バランスにより異なるが、含窒素化合物は２０〜８０重量％であることが好ましく、更に好ましくは２５〜７０重量％である。酸化剤の含有量は、好ましくは２０〜８０重量％であり、特に好ましくは２５〜７０重量％である。
【００２７】
これらの酸化剤は含窒素化合物から発生する、ＣＯガスを酸化してＣＯ2等に変換し、問題の無いレベルまで毒性ガスの発生量を低減することができる。
【００２８】
ＩＶ．組成物が、(1) ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群 、(2) 含窒素化合物(ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを除く) 及び(3)酸化剤の群から選ばれるものの組合せである場合、各成分の含有量は、酸化剤、安定剤、消炎剤、表面膠化剤、光沢剤の種類及び酸素バランスにより異なるが、ニトロセルロース(NC)、セルロースアセテートナイトレート(CAN)及びセルロースナイトレートカルボキシメチルエーテル(CNC)からなる群から選ばれる化合物は好ましくは２０〜９９重量％であり、より好ましくは２３〜９９重量％、更に好ましくは２５〜９５重量％である。含窒素化合物の含有量は好ましくは１〜８０重量％であり、更に好ましくは１〜７７重量％、更には５〜７５重量％である。酸化剤の含有量は、好ましくは１〜５０重量％であり、更に好ましくは１〜３０重量％、更には５〜２０重量％である。
【００２９】
この組成物はＩ．のＣＯガス量の希釈効果と、ＩＩ．のＣＯガスの酸化効果を併用することで、問題の無いレベルまで毒性ガスの発生量を低減することができる。
【００３０】
本発明のガス発生剤組成物は、さらに安定剤を配合することができる。この安定剤としては、ジフェニルアミン、２−ニトロジフェニルアミン、エチルセントラリット、レゾルシノール又はこれらの混合物等を挙げることができる。ガス発生剤組成物中における安定剤の含有量は、好ましくは０．１〜２重量％であり、特に好ましくは０．８〜１．２重量％である。
【００３１】
本発明のガス発生剤組成物は、さらに消炎剤を配合することができる。この消炎剤としては、例えば、硫酸カリウム、硝酸バリウム、氷晶石又はこれらの混合物等を挙げることができる。ガス発生剤組成物中における消炎剤の含有量は、好ましくは０．１〜５重量％であり、特に好ましくは１〜２重量％である。
【００３２】
本発明のガス発生剤組成物は、さらに可塑剤を配合することができる。この可塑剤としては、例えば、オクチルフタレート、ジエチレングリコールジナイトレート、ジブチルフタレート、トリアセチン、アセチルトリエチルサイトレート又はこれらの混合物等を挙げることができる。ガス発生剤組成物中における可塑剤の含有量は、好ましくは０．１〜１０重量％であり、特に好ましくは３〜５重量％である。
【００３３】
本発明のガス発生剤組成物においては、燃焼初期において緩慢に燃焼することが要求される場合などには燃焼抑制物質でガス発生剤の表面処理を行うことができる。この表面膠化剤としては、例えば、ジニトロトルエン、ジブチルフタレート、樟脳、エチルセントラリット又はこれらの混合物等を挙げることができる。ガス発生剤組成物中における表面膠化剤の含有量は、好ましくは０．１〜１０重量％であり、特に好ましくは２〜６重量％である。
【００３４】
本発明のガス発生剤組成物は、乾燥後帯電しやすい場合には、さらに光沢剤により光沢を施すことができる。この光沢処理は帯電を防止するとともに、ガス発生剤の装填に際して滑りをよくする効果もある。この光沢剤としては、例えば、黒鉛等を挙げることができる。ガス発生剤組成物中における光沢剤の含有量は、好ましくは０．０１〜０．２重量％であり、特に好ましくは０．０５〜０．１重量％である。
【００３５】
本発明のガス発生剤組成物は、従来からの方法で製造することができ、特に限定されないが、例えば燃料、含窒素化合物、酸化剤、安定剤、消炎剤の内、必要なものを有機溶剤の存在下で混合した後、粉末状あるいは圧伸薬に加工する等の方法により製造することができる。
【００３６】
本発明のガス発生剤組成物は、所望の形状に成型して使用することができる。例えば、ペレットに成型したり、あるいは圧伸機（押出成型機）を用いて押出成型して圧伸薬に成型することもできる。また圧伸薬としては無孔状であってもよく、あるいは有孔状であってもよい。有孔状の場合、孔が１つだけの単孔状でもよく、複数個有する多孔状（例えば２〜７つの孔を有するもの）でもよい。
【００３７】
圧伸薬の大きさとしては、外径0.6〜5.0ｍｍ、好ましくは0.8〜4.0ｍｍ、内径0.05〜3.0ｍｍ、好ましくは0.1〜1.0ｍｍ、長さ0.5〜10.0ｍｍ、好ましくは0.8〜5.0ｍｍである。
【００３８】
本発明のガス発生剤組成物は酸化剤を含有することを特徴とするが、これは酸化剤中の酸素により、不完全燃焼をより完全燃焼に近づけるためである。この目的を達成するためには必ずしも酸化剤をガス発生剤組成物中に混合する必要はない。例えば、酸化剤を含まないガス発生剤組成物の圧伸薬と酸化剤の粉末をプリテンショナーのガス発生剤室に入れておく方法でも同様の効果がある。また、酸化剤の溶液に酸化剤を含まないガス発生剤組成物を入れ、それを取出して乾燥させることにより表面に酸化剤がコーティングされたガス発生剤組成物を得ることができ、このガス発生剤組成物も同様な効果を示すことができる。
【００３９】
また、本発明のガス発生剤組成物は含窒素化合物を含有することを特徴とするが、これは含窒素化合物の添加により発生するＮ2、Ｈ2、Ｈ2Ｏで、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルから発生するＣＯガス量を希釈して、低下させるためである。この目的を達成するためには必ずしも含窒素化合物をガス発生剤組成物中に混合する必要はない。例えば、含窒素化合物を含まないガス発生剤組成物の圧伸薬と含窒素化合物の粉末をプリテンショナーのガス発生剤室に入れておく方法でも同様の効果がある。また、含窒素化合物の溶液又はスラリーに含窒素化合物を含まないガス発生剤組成物を入れ、それを取出して乾燥させることにより表面に含窒素化合物がコーティングされたガス発生剤組成物を得ることができ、このガス発生剤組成物も同様な効果を示すことができる。
【００４０】
本発明のプリテンショナー用ガス発生剤組成物は、ニトロセルロース、セルロースアセテートナイトレート、セルロースナイトレートカルボキシメチルエーテルを基剤とするガス発生剤に含窒素化合物及び／又は酸化剤を加えることにより、ＣＯガス量を低減することができる。これにより、乗員に対する安全性を高めることができ、信頼性の高いプリテンショナーシステムとすることができる。
本発明のガス発生剤組成物は、通常の方法で、プリテンショナー装置内に配置して、燃焼させ使用することができる。
本発明のガス発生剤組成物は、自動車、航空機等に搭載される人体保護のために供せられるシートベルトのプリテンショナー用のガス発生剤として特に有用である。
【００４１】
本発明のガス発生剤組成物は、シートベルトのプリテンショナーに使用することを目的として説明してきた。しかし、ニトロセルロースを基剤とするガス発生剤はサイドエアバッグ用インフレータのガス発生剤として使用される例もある。よって、本発明のガス発生剤組成物はサイドエアバッグ用インフレータのガス発生剤として使用しても、同様に好ましくないＣＯガス濃度を低減できるため、このような用途で使用することもできる。
【００４２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４３】
実施例１〜６及び比較例１
ガス発生剤組成物の理論燃焼計算結果を表１に示した。実施例として硝酸カリウムを含むガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を、比較例として硝酸カリウムを含まないガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を示した。また、図１には硝酸カリウム量と燃焼後ガス中のＣＯ濃度の関係を示した。硝酸カリウムを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、硝酸カリウムを含まないガス発生剤組成物のＣＯ濃度より大きく低下している。
【００４４】
【表１】
比較例２
エタノールを25重量％含むニトロセルロース、ジフェニルアミン及び硫酸カリウムを、乾燥後に比較例１に示した組成（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／硫酸カリウム＝97.9重量部／１重量部／１重量部）になるように秤量した。これを捏和機に入れ、さらにエーテル63重量部を加え、約２時間混合捏和した。ついで捏和混合物を外径2.10mmφ、内径0.28mmφの金型を通して圧力100kg／cm2の加圧条件下で押出し単孔円筒状の紐状体を作成した。更に、この紐状体を裁断機により1.4mmの長さに裁断した。
この溶剤を含んだガス発生剤成型体を、30℃に調温した乾燥機に入れ16時間予乾燥し、さらに50℃に調温した乾燥機に入れて30時間乾燥した。
次に、ガス発生剤成型体および黒鉛を混同機に入れて混同し、黒鉛を0.1重量部付着させた。最後に、これを篩分機で篩分し、余分の黒鉛とガス発生剤屑を除いて、ガス発生剤成型体を得た。
【００４６】
実施例７
エタノールを25重量％含むニトロセルロース、ジフェニルアミン、硫酸カリウム及び硝酸カリウムを、乾燥後に実施例３に示した組成（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／硫酸カリウム／硝酸カリウム＝77.9重量部／１重量部／１重量部／20重量部）になるように秤量した。これを捏和機に入れ、さらにエーテル50重量部を加え、約２時間混合捏和した。ついで捏和混合物を外径2.10mmφ、内径0.28mmφの金型を通して圧力100kg／cm2の加圧条件下で押出し単孔円筒状の紐状体を作成した。更に、この紐状体を裁断機により1.4mmの長さに裁断した。
この溶剤を含んだガス発生剤成型体を、30℃に調温した乾燥機に入れ16時間予乾燥し、さらに50℃に調温した乾燥機に入れて30時間乾燥した。
次に、ガス発生剤成型体および黒鉛を混同機に入れて混同し、黒鉛を0.1重量部付着させた。最後に、これを篩分機で篩分し、余分の黒鉛とガス発生剤屑を除いて、ガス発生剤成型体を得た。
【００４７】
実施例８
実施例７と同様の方法で、実施例４に示した組成（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／硫酸カリウム／黒鉛／硝酸カリウム＝67.9重量部／１重量部／１重量部／0.1重量部／30重量部）のガス発生剤成型体を得た。
【００４８】
実施例９
実施例７と同様の方法で、実施例５に示した組成（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／硫酸カリウム／黒鉛／硝酸カリウム＝62.9重量部／１重量部／１重量部／0.1重量部／35重量部）のガス発生剤成型体を得た。
【００４９】
実施例１０〜１２及び比較例３
得られたガス発生剤成型体16ｇを、室温下で密閉ボンブ内で燃焼させた。ボンブは内容積160ccのものを使用した。燃焼後ガスをガスサンプリングバッグに取り、検知管でＣＯ濃度を測定した。結果を表２に示した。また、図２には硝酸カリウム量と燃焼後ガス中のＣＯ濃度の関係を示した。
先に示した理論計算結果とは、ＣＯ濃度の絶対量において少しの違いが見られたが、硝酸カリウムを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、硝酸カリウムを含まないガス発生剤組成物のＣＯ濃度より大きく低下しているという傾向には間違いがないことが確認された。
【００５０】
【表２】
実施例１３〜１８及び比較例４
ガス発生剤組成物の理論燃焼計算結果を表３に示した。実施例としてニトログアニジンを含むガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を、比較例としてニトログアニジンを含まないガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を示した。ニトログアニジンを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、ニトログアニジンを含まないガス発生剤組成物のＣＯ濃度より大きく低下している。また、ニトログアニジンを加えることで総発生ガス量の増加が見られ、これも好ましい効果である。
【００５２】
【表３】
実施例１９〜２３
ガス発生剤組成物の理論燃焼計算結果を表４に示した。実施例として５−アミノテトラゾールを含むガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を示した。５−アミノテトラゾールを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、５−アミノテトラゾールを含まないガス発生剤組成物（比較例４）のＣＯ濃度より大きく低下している。また、５−アミノテトラゾールを加えることで総発生ガス量の増加が見られ、これも好ましい効果である。
【００５４】
【表４】
実施例２４〜３０
ガス発生剤組成物の理論燃焼計算結果を表５に示した。実施例としてニトログアニジンと硝酸カリウムを含むガス発生剤組成物の燃焼温度、総発生ガス量、発生ＣＯ量及びＣＯ濃度を示した。ニトログアニジンと硝酸カリウムを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、ニトログアニジンと硝酸カリウムを含まないガス発生剤組成物（比較例４）のＣＯ濃度より大きく低下している。
【００５６】
【表５】
比較例５
エタノールを25重量％含むニトロセルロース、ジフェニルアミンを、乾燥後に（ニトロセルロース／ジフェニルアミン＝100重量部／１重量部）になるように秤量した。これを捏和機に入れ、さらにアセトン25重量部を加え、約２時間混合捏和した。ついで捏和混合物を外径1.8mmφ、内径0.3mmφの金型を通して圧力100kgf／cm2の加圧条件下で押出し単孔円筒状の紐状体を作成した。更に、この紐状体を裁断機により1.4mmの長さに裁断した。
この溶剤を含んだガス発生剤成型体を、30℃に調温した乾燥機に入れ16時間予乾燥し、さらに50℃に調温した乾燥機に入れて30時間乾燥した。
次に、ガス発生剤成型体および黒鉛を混同機に入れて混同し、黒鉛を0.05重量部付着させた。最後に、これを篩分機で篩分し、余分の黒鉛とガス発生剤屑を除いて、ガス発生剤成型体を得た。
【００５８】
実施例３１
エタノールを25重量％含むニトロセルロース、ジフェニルアミン及びニトログアニジンを、乾燥後に（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／ニトログアニジン＝60重量部／１重量部／40重量部）になるように秤量した。これを捏和機に入れ、さらにアセトン15重量部を加え、約２時間混合捏和した。ついで捏和混合物を外径1.8mmφ、内径0.3mmφの金型を通して圧力100kgf／cm2の加圧条件下で押出し単孔円筒状の紐状体を作成した。更に、この紐状体を裁断機により1.4mmの長さに裁断した。
この溶剤を含んだガス発生剤成型体を、30℃に調温した乾燥機に入れ16時間予乾燥し、さらに50℃に調温した乾燥機に入れて30時間乾燥した。
次に、ガス発生剤成型体および黒鉛を混同機に入れて混同し、黒鉛を0.05重量部付着させた。最後に、これを篩分機で篩分し、余分の黒鉛とガス発生剤屑を除いて、ガス発生剤成型体を得た。
【００５９】
実施例３２
実施例３１と同様の方法で、（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／黒鉛／ニトログアニジン＝50重量部／１重量部／0.05重量部／50重量部）のガス発生剤成型体を得た。
【００６０】
実施例３３
実施例３１と同様の方法で、（ニトロセルロース／ジフェニルアミン／黒鉛／ニトログアニジン＝40重量部／１重量部／0.05重量部／60重量部）のガス発生剤成型体を得た。
【００６１】
実施例３４〜３６及び比較例６
実施例３１〜３３及び比較例５で得られたガス発生剤成型体17ｇを、室温下で密閉ボンブ内で燃焼させた。ボンブは内容積170ccのものを使用した。燃焼後ガスをガスサンプリングバッグに取り、検知管でＣＯ濃度を測定した。結果を表６に示した。
類似した組成である実施例１６〜１８の理論計算結果とは、ＣＯ濃度の絶対量において少しの違いが見られたが、ニトログアニジンを含むガス発生剤組成物のＣＯ濃度は、ニトログアニジンを含まないガス発生剤組成物のＣＯ濃度より大きく低下しているという傾向には間違いがないことが確認された。
【００６２】
【表６】
実施例３７〜４３
実施例３１と同様の方法で、表７に示すような各重量部で各成分を含むガス発生剤成型体をそれぞれ得た。得られたガス発生剤成型体１７ｇを室温下で密閉ボンブ内で燃焼させた。ボンブは内容積１７０ccのものを使用した。燃焼後ガスをガスサンプリングバッグにとり、検知管でＣＯ濃度を測定した。結果を表７に示した。
【００６４】
【表７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、比較例１及び実施例１〜６についての、硝酸カリウム量と燃焼後ガス中のＣＯ濃度の関係を示したものである。
【図２】 図２は、比較例３及び実施例１０〜１２についての、硝酸カリウム量と燃焼後ガス中のＣＯ濃度の関係を示したものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas generating composition that serves as a working gas in a pretensioner system provided for protecting a human body mounted in an automobile, an aircraft, or the like.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, in a vehicle such as an automobile, a seat belt is disposed in order to protect the driver from a shock at the time of a collision. Recently, in order to further improve safety, an emergency pull-in device called a pretensioner is arranged in the seatbelt retractor that winds up the seatbelt, and the seatbelt is pulled in instantly by this pretensioner. Pretensioner systems that restrain the body are becoming widespread.
[0003]
In such a pretensioner, since it is necessary to pull in the seat belt instantaneously, a gas generated by combustion of explosive is used as power. That is, the piston in the cylinder is instantaneously moved by the combustion gas of the gas generating agent, and power is supplied to the pretensioner by moving a cable connected to one end of the piston.
[0004]
As the gas generating agent used for the pretensioner, for example, as shown in JP-A-49-50619, a single base propellant based on nitrocellulose, a double base propellant, and a triple base propellant can be used. It is disclosed.
Although these existing well-known propellants have high combustibility, there is a problem that a large amount of toxic CO gas is contained in the post-combustion gas. The number of used passenger seats, rear seats, and pretensioners tends to increase in addition to the driver's seat due to increased safety awareness. At this time, the amount of CO gas cannot be ignored.
[0005]
However, there is currently no specific method for improving the post-combustion gas of single-base, double- and triple-base propellants based on nitrocellulose.
Therefore, in the present invention, a gas generating composition capable of reducing the amount of CO gas by adding an oxidizing agent to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. The purpose is to provide.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a gas generating composition capable of reducing the amount of CO gas by adding an oxidizing agent to a gas generating agent based on a nitrogen-containing compound.
[0007]
Further, in the present invention, a gas generating composition capable of reducing the amount of CO gas by adding a nitrogen-containing compound to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. The purpose is to provide.
[0008]
Furthermore, in the present invention, the amount of CO gas can be reduced by adding a nitrogen-containing compound and an oxidizing agent to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. An object is to provide an agent composition.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a pretensioner system using the gas generant composition.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has found that the amount of CO gas can be reduced by adding an oxidizing agent to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. completed. That is, the present invention provides a gas generant composition for a pretensioner characterized by containing nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, cellulose nitrate carboxymethyl ether as a fuel, and further containing an oxidizing agent.
[0011]
The present inventor has also found that the amount of CO gas can be reduced by adding an oxidizing agent to a gas generating agent based on a nitrogen-containing compound, thereby completing the present invention. That is, the present invention provides a gas generant composition for a pretensioner characterized by containing a nitrogen-containing compound as a fuel and further containing an oxidizing agent.
[0012]
Further, the present inventor has found that the amount of CO gas can be reduced by adding a nitrogen-containing compound to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. Completed the invention. That is, the present invention provides a gas generant composition for a pretensioner comprising nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, cellulose nitrate carboxymethyl ether as a fuel, and further containing a nitrogen-containing compound.
[0013]
Further, the present inventor can reduce the amount of CO gas by adding a nitrogen-containing compound and an oxidizing agent to a gas generating agent based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, and cellulose nitrate carboxymethyl ether. The headline and the present invention were completed. That is, the present invention provides a gas generant composition for a pretensioner comprising nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, cellulose nitrate carboxymethyl ether as fuel, and further containing a nitrogen-containing compound and an oxidizing agent. To do.
[0014]
The present invention includes a belt, a winding device for winding the belt, a pretensioner for pulling the belt in an emergency, a gas generating agent for driving the pretensioner, and a power transmission means. The gas generating agent is a vehicle occupant having the above composition. Seat for a vehicle occupant including a seat belt device and a belt, a take-up device for winding the belt, a pretensioner for retracting the belt in an emergency, and a means for transmitting the power generated by the gas generating agent and the generated gas and driving the pretensioner In the belt, a method for restraining the occupant's body by using the above-described composition as a gas generating agent and operating the pretensioner to retract the belt in an emergency is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The gas generating composition of the present invention comprises (1) a group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), (2) a nitrogen-containing compound (nitrocellulose, Cellulose acetate nitrate and cellulose nitrate carboxymethyl ether are excluded), and (3) the oxidizing agent is composed of at least one compound selected from at least two groups.
[0016]
In addition to nitrocellulose, cellulose acetate nitrate and cellulose nitrate carboxymethyl ether, nitroglycerin and nitroguanidine can also be contained. Those based on nitrocellulose are generally called single-base propellants. Moreover, what has nitrocellulose and nitroglycerin as a main component is called a double base propellant. And what has nitrocellulose, nitroglycerin and nitroguanidine as main components is called triple base propellant.
[0017]
Examples of the nitrogen-containing compound include one or more selected from guanidine derivatives, tetrazole derivatives, bitetrazole derivatives, triazole derivatives, hydrazine derivatives, triazine derivatives, azodicarbonamide derivatives, dicyanamide derivatives, and nitramine compounds. Two or more of these nitrogen-containing compounds may be used in combination.
[0018]
Examples of such nitrogen-containing compounds include nitroguanidine, guanidine nitrate, triaminoguanidine nitrate (TAGN), 5-aminotetrazole, bitetazole diammonium salt, trihydrazinotriazine, dinitroamelin, dicyandiamide, azodicarbonamide And nitramines such as hydrazodicarbonamide, trimethylenetrinitroamine (RDX), tetramethylenetetranitroamine (HMX), and ethylenedinitramine (EDNA).
[0019]
As the oxidizing agent, a cation selected from ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, transition metal or transition metal complex and an anion containing no hydrogen selected from nitric acid, nitrous acid, chloric acid or perchloric acid 1 or more types selected from Two or more kinds of these oxidizing agents may be mixed and used.
[0020]
Examples of the oxidizing agent include ammonium nitrate, alkali metal salt or alkaline earth metal salt such as ammonium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, and barium nitrate; ammonium nitrite, nitrous acid Ammonium, alkali metal or alkaline earth metal salts of nitrite such as sodium, potassium nitrite, magnesium nitrite, calcium nitrite, strontium nitrite, barium nitrite; ammonium chlorate, sodium chlorate, potassium chlorate, Ammonium salt, alkali metal salt or alkaline earth metal salt of chloric acid such as magnesium chlorate, calcium chlorate, strontium chlorate and barium chlorate; ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate Arm, magnesium perchlorate, calcium perchlorate, perchloric acid strontium, ammonium salts of perchloric acid such as barium perchlorate, alkali metal salts or alkaline earth metal salts; Cu (NO Three ) 2 ・ 3Cu (OH) 2 , Cu 2 (OH) Three (NO Three ), Co 2 (OH) Three (NO Three ), Mn (OH) 2 (NO Three ) And other transition metal nitrates; Co (NH Three ) Three (NO Three ) Three , Co (NH Three ) 6 (NO Three ) Three , Cu (NH Three ) 2 (NO Three ) 2 , Co (NH Three ) Three (NO 2 ) Three , Co (NH Three ) 6 (ClO Four ) Three And nitrates of transition metal complexes such as nitrates, nitrites, perchlorates and the like.
[0021]
Particularly preferred oxidizing agents include potassium nitrate, sodium nitrate, strontium nitrate, potassium perchlorate, and sodium perchlorate.
[0022]
I. The composition comprises (1) the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), and (2) nitrogen-containing compounds (nitrocellulose, cellulose acetate nitrate and In the case of a combination of those selected from the group of (excluding cellulose nitrate carboxymethyl ether), the content of each component varies depending on the type of oxidizing agent, stabilizer, flame retardant, surface sizing agent, brightener and oxygen balance However, the compound selected from the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC) is preferably 20 to 99% by weight, more preferably 30 to 99%. % By weight, and further 40-95% by weight. The content of the nitrogen-containing compound is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 1 to 70% by weight, and particularly preferably 5 to 60% by weight.
[0023]
Since nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, and cellulose nitrate carboxymethyl ether contain a large amount of C in the molecule, a large amount of CO gas is generated as a result. However, since the nitrogen-containing compound described above is a compound containing very little C and a large amount of N and H, the amount of CO gas can be diluted and reduced by adding the nitrogen-containing compound to the gas generant composition. It is possible to reduce the generation amount of toxic gas to a level without any problem.
[0024]
II. When the composition is a combination of (1) a group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), and (3) one selected from the group of oxidizing agents The content of each component varies depending on the type of oxidizing agent, stabilizer, flame retardant, surface glue, brightener and oxygen balance, but nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate The compound selected from the group consisting of carboxymethyl ether (CNC) is preferably 20 to 99% by weight, more preferably 30 to 99% by weight, and further 40 to 95% by weight. The content of the oxidizing agent is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 1 to 70% by weight, and particularly preferably 5 to 60% by weight.
[0025]
These oxidizing agents are generated from fuels such as nitrocellulose, which oxidize CO gas to produce CO 2 The amount of toxic gas generated can be reduced to a level where there is no problem.
[0026]
III. When the composition is a combination of (2) a nitrogen-containing compound (excluding nitrocellulose, cellulose acetate nitrate and cellulose nitrate carboxymethyl ether) and (3) one selected from the group of oxidizing agents, the content of each component Is different depending on the kind of oxidizing agent, stabilizer, flame retardant, surface glue, brightener and oxygen balance, but the nitrogen-containing compound is preferably 20 to 80% by weight, more preferably 25 to 70% by weight. It is. The content of the oxidizing agent is preferably 20 to 80% by weight, particularly preferably 25 to 70% by weight.
[0027]
These oxidizing agents are generated from nitrogen-containing compounds and oxidize CO gas to produce CO. 2 The amount of toxic gas generated can be reduced to a level where there is no problem.
[0028]
IV. The composition is (1) the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), (2) nitrogen-containing compounds (nitrocellulose, cellulose acetate nitrate and cellulose) (Excluding nitrate carboxymethyl ether) and (3) the combination of those selected from the group of oxidizing agents, the content of each component is the type of oxidizing agent, stabilizer, flame retardant, surface glue, brightener The compound selected from the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC) is preferably 20 to 99% by weight, more preferably, depending on the oxygen balance. Is 23 to 99% by weight, more preferably 25 to 95% by weight. The content of the nitrogen-containing compound is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 1 to 77% by weight, and further preferably 5 to 75% by weight. The content of the oxidizing agent is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, and further preferably 5 to 20% by weight.
[0029]
This composition is an I.V. Effect of diluting the amount of CO gas, and II. By using together the oxidation effect of CO gas, the amount of toxic gas generated can be reduced to a level without any problem.
[0030]
The gas generant composition of the present invention can further contain a stabilizer. Examples of the stabilizer include diphenylamine, 2-nitrodiphenylamine, ethyl central, resorcinol, or a mixture thereof. The content of the stabilizer in the gas generant composition is preferably 0.1 to 2% by weight, particularly preferably 0.8 to 1.2% by weight.
[0031]
The gas generant composition of the present invention can further contain a flame retardant. Examples of the flame retardant include potassium sulfate, barium nitrate, cryolite or a mixture thereof. The content of the flame retardant in the gas generant composition is preferably 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 1 to 2% by weight.
[0032]
The gas generant composition of the present invention can further contain a plasticizer. Examples of the plasticizer include octyl phthalate, diethylene glycol dinitrate, dibutyl phthalate, triacetin, acetyl triethyl citrate, or a mixture thereof. The content of the plasticizer in the gas generant composition is preferably 0.1 to 10% by weight, particularly preferably 3 to 5% by weight.
[0033]
In the gas generant composition of the present invention, the surface treatment of the gas generant can be performed with a combustion-inhibiting substance when slow combustion is required at the initial stage of combustion. Examples of the surface sizing agent include dinitrotoluene, dibutyl phthalate, camphor, ethyl central, or a mixture thereof. The content of the surface sizing agent in the gas generant composition is preferably 0.1 to 10% by weight, particularly preferably 2 to 6% by weight.
[0034]
The gas generant composition of the present invention can be further glossed with a brightener when it is easily charged after drying. This gloss treatment has an effect of preventing electrification and improving slippage when the gas generating agent is loaded. Examples of the brightener include graphite. The content of the brightener in the gas generant composition is preferably 0.01 to 0.2% by weight, particularly preferably 0.05 to 0.1% by weight.
[0035]
The gas generant composition of the present invention can be produced by a conventional method and is not particularly limited. For example, among the fuel, the nitrogen-containing compound, the oxidizing agent, the stabilizer, and the flame retardant, the necessary one is an organic solvent. After mixing in the presence of, it can be produced by a method such as processing into a powder form or a drawing agent.
[0036]
The gas generant composition of the present invention can be used after being molded into a desired shape. For example, it can be formed into pellets, or can be formed into a drawn medicine by extrusion using a drawing machine (extrusion molding machine). The companding agent may be nonporous or perforated. In the case of a perforated shape, it may be a single hole shape having only one hole, or a porous shape having a plurality of holes (for example, having 2 to 7 holes).
[0037]
The size of the companding agent is 0.6 to 5.0 mm in outer diameter, preferably 0.8 to 4.0 mm, 0.05 to 3.0 mm in inner diameter, preferably 0.1 to 1.0 mm, 0.5 to 10.0 mm in length, preferably 0.8 to 5.0 mm. is there.
[0038]
The gas generant composition of the present invention is characterized in that it contains an oxidizer, which is because oxygen in the oxidizer brings incomplete combustion closer to complete combustion. In order to achieve this object, it is not always necessary to mix an oxidizing agent into the gas generant composition. For example, the same effect can be obtained by a method in which a stretcher of a gas generant composition not containing an oxidizer and an oxidizer powder are placed in a gas generant chamber of a pretensioner. In addition, a gas generant composition that does not contain an oxidizer is placed in an oxidizer solution, and is taken out and dried to obtain a gas generant composition having a surface coated with an oxidizer. The agent composition can also exhibit the same effect.
[0039]
Further, the gas generant composition of the present invention is characterized by containing a nitrogen-containing compound, which is generated by the addition of the nitrogen-containing compound. 2 , H 2 , H 2 This is because the amount of CO gas generated from nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, and cellulose nitrate carboxymethyl ether is diluted with O to lower it. In order to achieve this object, it is not always necessary to mix the nitrogen-containing compound into the gas generant composition. For example, the same effect can be obtained by a method in which a stretcher of a gas generating composition not containing a nitrogen-containing compound and a powder of the nitrogen-containing compound are placed in a gas generating chamber of a pretensioner. In addition, a gas generant composition that does not contain a nitrogen-containing compound is placed in a solution or slurry of the nitrogen-containing compound, and is taken out and dried to obtain a gas generant composition having a surface coated with the nitrogen-containing compound. This gas generant composition can also exhibit the same effect.
[0040]
The pretensioner gas generant composition of the present invention is obtained by adding a nitrogen-containing compound and / or an oxidant to a gas generant based on nitrocellulose, cellulose acetate nitrate, or cellulose nitrate carboxymethyl ether. The amount of gas can be reduced. Thereby, the safety | security with respect to a passenger | crew can be improved and it can be set as a highly reliable pretensioner system.
The gas generant composition of the present invention can be used by being disposed in a pretensioner device by a conventional method and burning.
The gas generant composition of the present invention is particularly useful as a gas generant for a seat belt pretensioner provided for protecting a human body mounted on an automobile, an aircraft, or the like.
[0041]
The gas generant composition of the present invention has been described for use in a seat belt pretensioner. However, there is an example in which a gas generating agent based on nitrocellulose is used as a gas generating agent for an inflator for a side airbag. Therefore, even when the gas generating composition of the present invention is used as a gas generating agent for an inflator for a side airbag, the undesirable CO gas concentration can be similarly reduced, so that it can also be used in such applications.
[0042]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited only to these examples.
[0043]
Examples 1 to 6 and Comparative Example 1
The theoretical combustion calculation results of the gas generant composition are shown in Table 1. Examples Combustion temperature, total generated gas amount, generated CO amount and CO concentration of a gas generant composition containing potassium nitrate as an example, Combustion temperature, total generated gas amount, and generated gas concentration of a gas generant composition not containing potassium nitrate as a comparative example The CO amount and CO concentration are shown. FIG. 1 shows the relationship between the amount of potassium nitrate and the CO concentration in the gas after combustion. The CO concentration of the gas generant composition containing potassium nitrate is significantly lower than the CO concentration of the gas generant composition not containing potassium nitrate.
[0044]
[Table 1]
Comparative Example 2
Nitrocellulose containing 25% by weight of ethanol, diphenylamine and potassium sulfate are weighed so as to have the composition shown in Comparative Example 1 after drying (nitrocellulose / diphenylamine / potassium sulfate = 97.9 parts by weight / 1 part by weight / 1 part by weight). did. This was put into a kneader, and further 63 parts by weight of ether was added and kneaded for about 2 hours. The kneaded mixture was then passed through a mold with an outer diameter of 2.10 mmφ and an inner diameter of 0.28 mmφ, and the pressure was 100 kg / cm. 2 An extruded single-hole cylindrical string-like body was prepared under the pressure conditions described above. Furthermore, this string-like body was cut into a length of 1.4 mm by a cutting machine.
The gas generant molded body containing this solvent was put into a dryer adjusted to 30 ° C. and pre-dried for 16 hours, and further put into a dryer adjusted to 50 ° C. and dried for 30 hours.
Next, the gas generant molded body and graphite were mixed in a mixing machine, and 0.1 part by weight of graphite was adhered. Finally, this was sieved with a sieving machine to remove excess graphite and gas generant waste to obtain a gas generant molded product.
[0046]
Example 7
Nitrocellulose containing 25% by weight of ethanol, diphenylamine, potassium sulfate and potassium nitrate, after drying, the composition shown in Example 3 (nitrocellulose / diphenylamine / potassium sulfate / potassium nitrate = 77.9 parts / 1 part / 1 part / 20 Parts by weight). This was put into a kneader, 50 parts by weight of ether was further added, and kneaded for about 2 hours. The kneaded mixture was then passed through a mold with an outer diameter of 2.10 mmφ and an inner diameter of 0.28 mmφ, and the pressure was 100 kg / cm. 2 An extruded single-hole cylindrical string-like body was prepared under the pressure conditions described above. Furthermore, this string-like body was cut into a length of 1.4 mm by a cutting machine.
The gas generant molded body containing this solvent was put into a dryer adjusted to 30 ° C. and pre-dried for 16 hours, and further put into a dryer adjusted to 50 ° C. and dried for 30 hours.
Next, the gas generant molded body and graphite were mixed in a mixing machine, and 0.1 part by weight of graphite was adhered. Finally, this was sieved with a sieving machine to remove excess graphite and gas generant waste to obtain a gas generant molded product.
[0047]
Example 8
In the same manner as in Example 7, the composition shown in Example 4 (nitrocellulose / diphenylamine / potassium sulfate / graphite / potassium nitrate = 67.9 parts by weight / 1 part by weight / 1 part by weight / 0.1 part by weight / 30 parts by weight) A gas generant molding was obtained.
[0048]
Example 9
In the same manner as in Example 7, the composition shown in Example 5 (nitrocellulose / diphenylamine / potassium sulfate / graphite / potassium nitrate = 62.9 parts by weight / 1 part by weight / 1 part by weight / 0.1 part by weight / 35 parts by weight) A gas generant molding was obtained.
[0049]
Examples 10 to 12 and Comparative Example 3
16 g of the obtained gas generant molded body was burned in a closed bomb at room temperature. A bomb with an internal volume of 160 cc was used. After combustion, the gas was taken into a gas sampling bag, and the CO concentration was measured with a detector tube. The results are shown in Table 2. FIG. 2 shows the relationship between the amount of potassium nitrate and the CO concentration in the gas after combustion.
Although there was a slight difference in the absolute amount of CO concentration from the theoretical calculation results shown above, the CO concentration of the gas generant composition containing potassium nitrate is the CO concentration of the gas generant composition not containing potassium nitrate. It has been confirmed that there is no mistake in the tendency of a larger decline.
[0050]
[Table 2]
Examples 13 to 18 and Comparative Example 4
The theoretical combustion calculation results of the gas generant composition are shown in Table 3. Combustion temperature, total generated gas amount, generated CO amount and CO concentration of a gas generant composition containing nitroguanidine as examples, and combustion temperature and total generated gas amount of a gas generant composition not containing nitroguanidine as comparative examples The amount of CO generated and the CO concentration were shown. The CO concentration of the gas generant composition containing nitroguanidine is significantly lower than the CO concentration of the gas generant composition not containing nitroguanidine. Further, the addition of nitroguanidine shows an increase in the total amount of gas generated, which is also a favorable effect.
[0052]
[Table 3]
Examples 19-23
The theoretical combustion calculation results of the gas generant composition are shown in Table 4. As an example, the combustion temperature, total generated gas amount, generated CO amount and CO concentration of a gas generant composition containing 5-aminotetrazole were shown. The CO concentration of the gas generant composition containing 5-aminotetrazole is significantly lower than the CO concentration of the gas generant composition not containing 5-aminotetrazole (Comparative Example 4). Further, the addition of 5-aminotetrazole shows an increase in the total amount of gas generated, which is also a favorable effect.
[0054]
[Table 4]
Examples 24-30
The theoretical combustion calculation results of the gas generant composition are shown in Table 5. As an example, the combustion temperature, the total amount of gas generated, the amount of CO generated and the CO concentration of a gas generating composition containing nitroguanidine and potassium nitrate were shown. The CO concentration of the gas generant composition containing nitroguanidine and potassium nitrate is significantly lower than the CO concentration of the gas generant composition not containing nitroguanidine and potassium nitrate (Comparative Example 4).
[0056]
[Table 5]
Comparative Example 5
Nitrocellulose and diphenylamine containing 25% by weight of ethanol were weighed so as to be (nitrocellulose / diphenylamine = 100 parts / 1 part by weight) after drying. This was put into a kneader and further 25 parts by weight of acetone was added and kneaded for about 2 hours. Next, the kneaded mixture is passed through a mold with an outer diameter of 1.8 mmφ and an inner diameter of 0.3 mmφ, and the pressure is 100 kgf / cm. 2 An extruded single-hole cylindrical string-like body was prepared under the pressure conditions described above. Furthermore, this string-like body was cut into a length of 1.4 mm by a cutting machine.
The gas generant molded body containing this solvent was put into a dryer adjusted to 30 ° C. and pre-dried for 16 hours, and further put into a dryer adjusted to 50 ° C. and dried for 30 hours.
Next, the gas generant molded body and graphite were mixed in a mixing machine, and 0.05 part by weight of graphite was adhered. Finally, this was sieved with a sieving machine to remove excess graphite and gas generant waste to obtain a gas generant molded product.
[0058]
Example 31
Nitrocellulose, diphenylamine and nitroguanidine containing 25% by weight of ethanol were weighed so as to be (nitrocellulose / diphenylamine / nitroguanidine = 60 parts / 1 part / 40 parts by weight) after drying. This was put into a kneader and further 15 parts by weight of acetone was added and kneaded for about 2 hours. Next, the kneaded mixture is passed through a mold with an outer diameter of 1.8 mmφ and an inner diameter of 0.3 mmφ, and the pressure is 100 kgf / cm. 2 An extruded single-hole cylindrical string-like body was prepared under the pressure conditions described above. Furthermore, this string-like body was cut into a length of 1.4 mm by a cutting machine.
The gas generant molded body containing this solvent was put into a dryer adjusted to 30 ° C. and pre-dried for 16 hours, and further put into a dryer adjusted to 50 ° C. and dried for 30 hours.
Next, the gas generant molded body and graphite were mixed in a mixing machine, and 0.05 part by weight of graphite was adhered. Finally, this was sieved with a sieving machine to remove excess graphite and gas generant waste to obtain a gas generant molded product.
[0059]
Example 32
In the same manner as in Example 31, a gas generant molded body (nitrocellulose / diphenylamine / graphite / nitroguanidine = 50 parts by weight / 1 part by weight / 0.05 parts by weight / 50 parts by weight) was obtained.
[0060]
Example 33
In the same manner as in Example 31, a gas generant molded body (nitrocellulose / diphenylamine / graphite / nitroguanidine = 40 parts by weight / 1 part by weight / 0.05 parts by weight / 60 parts by weight) was obtained.
[0061]
Examples 34 to 36 and Comparative Example 6
17 g of the gas generant molded bodies obtained in Examples 31 to 33 and Comparative Example 5 were burned in a sealed bomb at room temperature. A bomb with an internal volume of 170 cc was used. After combustion, the gas was taken into a gas sampling bag, and the CO concentration was measured with a detector tube. The results are shown in Table 6.
Although there was a slight difference in the absolute amount of CO concentration from the theoretical calculation results of Examples 16 to 18 having similar compositions, the CO concentration of the gas generant composition containing nitroguanidine included nitroguanidine. It has been confirmed that there is no mistake in the tendency of the gas generator composition to be significantly lower than the CO concentration of no gas generant composition.
[0062]
[Table 6]
Examples 37-43
In the same manner as in Example 31, a gas generant molded body containing each component in each part by weight as shown in Table 7 was obtained. 17 g of the obtained gas generant molding was burned in a closed bomb at room temperature. A bomb with an internal volume of 170 cc was used. After combustion, the gas was taken in a gas sampling bag, and the CO concentration was measured with a detector tube. The results are shown in Table 7.
[0064]
[Table 7]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of potassium nitrate and the CO concentration in a gas after combustion for Comparative Example 1 and Examples 1 to 6. FIG.
FIG. 2 shows the relationship between the amount of potassium nitrate and the CO concentration in the gas after combustion for Comparative Example 3 and Examples 10 to 12.
Claims (12)
(2)ニトログアニジン、グアニジン硝酸塩、５−アミノテトラゾール、ビテトラゾールジアンモニウム塩、トリヒドラジノトリアジン、ジニトロアメリン、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、ヒドラゾジカルボンアミド、トリメチレントリニトロアミン（ＲＤＸ）、テトラメチレンテトラニトロアミン（ＨＭＸ）、エチレンジニトラミン（ＥＤＮＡ）からなる含窒素化合物の群から選ばれるものを１〜８０重量％含有する組合せである、プリテンショナー用ガス発生剤組成物。(1) 20 to 99% by weight of a compound selected from the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), and
(2) Nitroguanidine, guanidine nitrate, 5-aminotetrazole, bitetazole diammonium salt, trihydrazinotriazine, dinitroamelin, dicyandiamide, azodicarbonamide, hydrazodicarbonamide, trimethylenetrinitroamine (RDX), tetra A gas generating composition for a pretensioner, which is a combination containing 1 to 80% by weight of a compound selected from the group of nitrogen-containing compounds consisting of methylenetetranitroamine (HMX) and ethylenedinitramine (EDNA).
(3)硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウムからなる酸化剤の群から選ばれるものを１〜８０重量％含有する組合せである、プリテンショナー用ガス発生剤組成物。(1) 20 to 99% by weight of a compound selected from the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC), and
(3) A gas generant composition for a pretensioner, which is a combination containing 1 to 80% by weight of a material selected from the group of oxidizing agents consisting of potassium nitrate, sodium nitrate and strontium nitrate.
(2)ニトログアニジン、グアニジン硝酸塩、５−アミノテトラゾール、ビテトラゾールジアンモニウム塩、トリヒドラジノトリアジン、ジニトロアメリン、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、ヒドラゾジカルボンアミド、トリメチレントリニトロアミン（ＲＤＸ）、テトラメチレンテトラニトロアミン（ＨＭＸ）、エチレンジニトラミン（ＥＤＮＡ）からなる含窒素化合物の群から選ばれるものを５〜７５重量％及び
必要に応じて(3)硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウムからなる酸化剤の群から選ばれるものを３０重量％以下含有する組合せである、プリテンショナー用ガス発生剤組成物。(1) 25 to 95% by weight of a compound selected from the group consisting of nitrocellulose (NC), cellulose acetate nitrate (CAN) and cellulose nitrate carboxymethyl ether (CNC),
(2) Nitroguanidine, guanidine nitrate, 5-aminotetrazole, bitetazole diammonium salt, trihydrazinotriazine, dinitroamelin, dicyandiamide, azodicarbonamide, hydrazodicarbonamide, trimethylenetrinitroamine (RDX), tetra 5 to 75% by weight of a compound selected from the group of nitrogen-containing compounds consisting of methylenetetranitroamine (HMX) and ethylenedinitramine (EDNA) and
A gas generant composition for a pretensioner, which is a combination containing, as required, (3) 30% by weight or less selected from the group of oxidizing agents consisting of potassium nitrate, sodium nitrate, and strontium nitrate.
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