JPH09124389A - Gas generating agent composition - Google Patents
Gas generating agent compositionInfo
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- JPH09124389A JPH09124389A JP7282213A JP28221395A JPH09124389A JP H09124389 A JPH09124389 A JP H09124389A JP 7282213 A JP7282213 A JP 7282213A JP 28221395 A JP28221395 A JP 28221395A JP H09124389 A JPH09124389 A JP H09124389A
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- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
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- C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばエアバッ
グを膨張させるためのガス発生装置に装填されるガス発
生剤組成物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generant composition to be loaded in a gas generator for inflating an airbag, for example.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エアバッグは、例えば自動車の車室内の
ステアリングホイールに装着され、自動車の衝突時に膨
張して乗員を保護する。このエアバッグを膨らませるた
めのガス発生剤としては、アジ化ナトリウムと各種酸化
剤とを主成分とするものが知られている。このようなエ
アバッグを膨張させるためのガス発生装置を以下、単に
ガス発生器という。2. Description of the Related Art An air bag is mounted on, for example, a steering wheel in a passenger compartment of an automobile, and inflates when the automobile collides to protect an occupant. As a gas generating agent for inflating the airbag, one containing sodium azide and various oxidizing agents as main components is known. Hereinafter, a gas generator for inflating such an airbag will be simply referred to as a gas generator.
【０００３】アジ化ナトリウムを主成分とするガス発生
剤は、燃焼によりガス成分としては清浄な窒素ガスだけ
を発生する。従って、ガス発生剤としては好ましいもの
である。しかし、アジ化ナトリウムは強い毒性があり、
かつ酸や重金属と接触した際には鋭敏な爆発性物質を形
成しやすい。このため、製造時や廃棄時に特段の注意を
払う必要がある。また、アジ化ナトリウムを主成分とす
るガス発生剤は、燃焼後には腐食性のナトリウムやナト
リウム化合物を多量に生成する。そのため、廃棄時にこ
れらの中和処理まで実施する必要がある。A gas generating agent containing sodium azide as a main component generates only clean nitrogen gas as a gas component when burned. Therefore, it is preferable as a gas generating agent. However, sodium azide is highly toxic,
In addition, it easily forms a sensitive explosive substance when it comes into contact with acids and heavy metals. For this reason, it is necessary to pay particular attention during manufacturing and disposal. Further, the gas generating agent containing sodium azide as a main component produces a large amount of corrosive sodium and sodium compounds after combustion. Therefore, it is necessary to carry out even these neutralization treatments at the time of disposal.
【０００４】この問題を解決するために、従来よりアジ
化ナトリウムを用いないガス発生剤が多方面で研究され
ている。例えば、特公昭５８−２０９１９号公報には、
次の（１）、（２）および（３）成分よりなるガス発生
剤が開示されている。そのガス発生剤は、（１）アルカ
リ金属もしくはアルカリ土類金属の塩素酸塩または過塩
素酸塩である酸化剤７８〜９２重量％、（２）酢酸セル
ロース７．９〜１７．２重量％、（３）炭素を含有する
燃焼調節剤０．１〜０．８重量％を含有する。In order to solve this problem, gas generating agents which do not use sodium azide have been studied in various fields. For example, Japanese Patent Publication No. 58-20919 discloses that
A gas generating agent comprising the following components (1), (2) and (3) is disclosed. The gas generating agent is (1) 78 to 92% by weight of an oxidizing agent which is a chlorate or perchlorate of an alkali metal or an alkaline earth metal, (2) cellulose acetate 7.9 to 17.2% by weight, (3) It contains 0.1 to 0.8% by weight of a combustion control agent containing carbon.
【０００５】炭素を含有する燃焼調節剤としては、例え
ばアセチレンブラック又はグラファイトが使用される。
そして、このガス発生剤は、水、二酸化炭素および酸素
からなる生成ガスを、標準状態において、約０．３６ｌ
／ｇ発生する。この生成ガスは、実質的に一酸化炭素を
含有しない。As carbon-containing combustion control agents, for example, acetylene black or graphite is used.
And, this gas generating agent produces a product gas consisting of water, carbon dioxide and oxygen in a standard state in an amount of about 0.36 l.
/ G is generated. This produced gas contains substantially no carbon monoxide.
【０００６】また、特公昭５７−５７１５０公報には、
アゾジカルボンアミド（以下「ＡＤＣＡ」という）とオ
キソハロゲン酸塩とからなるガス発生剤が開示されてい
る。Further, Japanese Patent Publication No. 57-57150 discloses that
A gas generating agent composed of azodicarbonamide (hereinafter referred to as "ADCA") and an oxohalogenate is disclosed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の公報
に記載されているガス発生剤は、燃焼温度が非常に高
い。このため、ガス発生剤がガス発生器に組み込まれて
使用されたとき、エアバッグの焼損などを防ぐために生
成ガスを充分に冷却しなければならない。従って、ガス
発生器の内部に多量の冷却剤を必要とし、ガス発生器の
小型化を図る上での障害となる。However, the gas generating agent described in the former publication has a very high combustion temperature. Therefore, when the gas generating agent is used by being incorporated in the gas generator, the generated gas must be sufficiently cooled in order to prevent the airbag from burning. Therefore, a large amount of coolant is required inside the gas generator, which is an obstacle to downsizing the gas generator.
【０００８】一方、後者の公報に記載されているガス発
生剤は発生ガス量が多いが、熱安定性が低いという問題
がある。一般に、ガス発生剤の単位重量あたりの生成ガ
ス量をより大きくすることにより、ガス発生器１個あた
りのガス発生剤の必要量が少なくなる。このため、ガス
発生器の小型軽量化は、より高度に達成される。しか
し、このような小型軽量化はいまだ十分に果たされてい
ない。On the other hand, the gas generating agent described in the latter publication has a large amount of generated gas, but has a problem of low thermal stability. Generally, by increasing the amount of generated gas per unit weight of the gas generating agent, the required amount of the gas generating agent per gas generator is reduced. Therefore, reduction in size and weight of the gas generator is achieved to a higher degree. However, such a reduction in size and weight has not yet been fully achieved.
【０００９】更に、上記の公報に記載されているガス発
生剤は燃焼速度が遅いという問題点がある。通常、ガス
発生剤はペレット状等の形状に成形して使用されるが、
所定の時間内に燃焼させるためにはペレットの厚みを薄
くしなければならず、ペレット強度の低下を招く。も
し、ガス発生器内のペレットが振動等で崩壊して紛状と
なった場合、燃焼時に急激な圧力上昇を招き、最悪の場
合ガス発生器の破裂を引き起こす可能性があるため、ガ
ス発生剤ペレットの強度は重要な特性となる。Further, the gas generating agent described in the above publication has a problem that the burning rate is slow. Normally, the gas generant is used after being molded into a pellet shape.
In order to burn within a predetermined time, the thickness of the pellet must be thinned, resulting in a decrease in pellet strength. If the pellets in the gas generator collapse due to vibration etc. and become powdery, a sudden rise in pressure may occur during combustion and, in the worst case, may cause the gas generator to burst. The strength of the pellet is an important property.
【００１０】この発明は上記のような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、アジ化ナトリウムを含有せず、かつ有毒な
一酸化炭素を実質的に生成しないガス発生剤を提供する
ことにある。The present invention has been made by paying attention to the problems existing in the prior art as described above. An object of the invention is to provide a gas generating agent which does not contain sodium azide and substantially does not generate toxic carbon monoxide.
【００１１】この発明のその他の目的は、生成ガス量を
多くすることにより、ガス発生器内のガス発生剤の量を
減らすことが可能となり、また、燃焼温度を低下させる
ことにより、冷却剤の量を減らすことが可能となり、ガ
ス発生器の小型軽量化を図ることができるガス発生剤を
提供することにある。Another object of the present invention is to increase the amount of produced gas to reduce the amount of the gas generating agent in the gas generator, and to lower the combustion temperature to reduce the amount of the cooling agent. An object of the present invention is to provide a gas generating agent that can reduce the amount and can reduce the size and weight of the gas generator.
【００１２】この発明のさらなる目的は、燃焼速度を増
加させることにより、ガス発生剤ペレットの厚みを増加
させることが可能となり、ガス発生剤ペレットの強度を
増大させることができるガス発生剤を提供することにあ
る。A further object of the present invention is to provide a gas generant capable of increasing the thickness of the gas generant pellets by increasing the burning rate and increasing the strength of the gas generant pellets. Especially.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明のガス発生剤組成物は、ヒドラゾジカ
ルボンアミドと、オキソ酸塩から選ばれる少なくとも１
種の酸化剤と、元素周期表の第４，５，６周期に含まれ
る遷移元素の酸化物、塩化物および硫酸塩から選ばれる
少なくとも１種の燃焼調節剤とを含有してなるものであ
る。In order to achieve the above object, the gas generant composition of the first invention comprises at least one selected from hydrazodicarbonamide and oxo acid salt.
Oxidizer, and at least one combustion control agent selected from oxides, chlorides and sulfates of transition elements contained in Periods 4, 5, and 6 of the Periodic Table of the Elements. .
【００１４】第２の発明では、第１の発明において、燃
焼調節剤として、さらにカーボンブラックおよび金属粉
末から選ばれる少なくとも１種を含有してなるものであ
る。第３の発明では、ヒドラゾジカルボンアミドと、オ
キソ酸塩から選ばれる少なくとも１種の酸化剤と、元素
周期表の第４，５，６周期に含まれる遷移元素の酸化
物、塩化物および硫酸塩から選ばれる少なくとも１種の
燃焼調節剤と、元素周期表の第３，４，５，６周期の金
属の硫酸塩水和物、硝酸塩水和物、炭酸塩、炭酸塩水和
物、水酸化物および水酸化物水和物から選ばれる少なく
とも１種の減熱剤とを含有してなるものである。In a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the combustion control agent further contains at least one selected from carbon black and metal powder. In the third invention, hydrazodicarbonamide, at least one oxidant selected from oxo acid salts, and oxides, chlorides, and sulfuric acids of transition elements contained in Periods 4, 5, and 6 of the Periodic Table of Elements. At least one combustion modifier selected from salts, and metal sulfate hydrates, nitrate hydrates, carbonates, carbonate hydrates, and hydroxides of the 3, 4, 5, 6 period of the periodic table of elements And at least one heat reducing agent selected from hydroxide hydrate.
【００１５】第４の発明では、第３の発明において、燃
焼調節剤として、さらにカーボンブラックおよび金属粉
末から選ばれる少なくとも１種を含有してなるものであ
る。第５の発明では、第１〜第４の発明のいずれかの発
明において、元素周期表の第４，５，６周期に含まれる
遷移元素の酸化物、塩化物および硫酸塩から選ばれる燃
焼調節剤が、酸化チタン、酸化銅、酸化亜鉛、酸化クロ
ム、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッ
ケル、五酸化バナジウム、塩化鉄、硫酸マンガンおよび
亜クロム酸銅から選ばれる少なくとも１種である。In a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the combustion control agent further contains at least one selected from carbon black and metal powder. According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, a combustion control selected from oxides, chlorides and sulfates of transition elements contained in the 4, 5 and 6 periods of the periodic table of elements. The agent is at least one selected from titanium oxide, copper oxide, zinc oxide, chromium oxide, manganese dioxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, vanadium pentoxide, iron chloride, manganese sulfate and copper chromite.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施形態につ
いて詳細に説明する。まず、ガス発生剤が、還元剤とし
てのヒドラゾジカルボンアミド（以下「ＨＤＣＡ」とい
う）と、酸化剤としてのオキソ酸塩と、燃焼調節剤とよ
りなる場合について説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail. First, a case where the gas generating agent is composed of hydrazodicarbonamide (hereinafter referred to as “HDCA”) as a reducing agent, an oxo acid salt as an oxidizing agent, and a combustion control agent will be described.
【００１７】ＨＤＣＡは、炭素、窒素、水素および酸素
からなり、下記化学式（１）で示される還元性の化合物
である。このＨＤＣＡは、酸化剤と配合されて燃焼した
際には、多量の二酸化炭素、水、窒素および酸素を生成
する。このＨＤＣＡは、従来から発泡剤として用いられ
ているＡＤＣＡの原料、あるいは発泡剤の助剤として用
いられている。ＨＤＣＡは、毒性や危険性も低く、取り
扱いが容易である。また、ＨＤＣＡとしては、市販品を
そのまま使用でき、形状、粒径などはガス発生剤の製造
に適したものが適宜選択して使用される。その粒子径
は、良好な燃焼を得るためには３００μｍ以下であるこ
とが好ましい。HDCA is a reducing compound composed of carbon, nitrogen, hydrogen and oxygen and represented by the following chemical formula (1). This HDCA produces a large amount of carbon dioxide, water, nitrogen and oxygen when it is mixed with an oxidant and burned. This HDCA is used as a raw material of ADCA which has been conventionally used as a foaming agent, or as an auxiliary agent of the foaming agent. HDCA is low in toxicity and risk and is easy to handle. As the HDCA, commercially available products can be used as they are, and those having a suitable shape, particle size, etc. for producing the gas generating agent can be appropriately selected and used. The particle size is preferably 300 μm or less in order to obtain good combustion.
【００１８】[0018]
【化１】 次に、酸化剤として使用されるオキソ酸塩としては、オ
キソハロゲン酸塩、硝酸塩またはオキソ金属酸塩が好適
に使用される。オキソハロゲン酸塩としては、塩素酸カ
リウム（ＫＣｌＯ3 ），過塩素酸カリウム（ＫＣｌ
Ｏ4 ），塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ3 ），過塩素酸
ナトリウム（ＮａＣｌＯ4 ），臭素酸カリウム（ＫＢｒ
Ｏ3 ），過臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ4 ），臭素酸ナト
リウム（ＮａＢｒＯ3 ），過臭素酸ナトリウム（ＮａＢ
ｒＯ4 ）等アルカリ金属のオキソハロゲン酸塩、その
他、過塩素酸銀（ＡｇＣｌＯ4 ），塩素酸銀（ＡｇＣｌ
Ｏ3 ），過塩素酸バリウム［Ｂａ（ＣｌＯ4 ）2 ］，塩
素酸バリウム［Ｂａ（ＣｌＯ3 ） 2 ］，過塩素酸カルシ
ウム［Ｃａ（ＣｌＯ4 ）2 ］，過塩素酸コバルト［Ｃｏ
（ＣｌＯ4 ）2 ］，過塩素酸リチウム［ＬｉＣｌ
Ｏ4 ］，過塩素酸マグネシウム［Ｍｇ（Ｃｌ
Ｏ4 ）2 ］，過塩素酸スズ［Ｓｎ（ＣｌＯ4 ）2 ］等が
あげられる。Embedded imageNext, as the oxo acid salt used as an oxidizing agent,
Preference is given to xoxohalogenates, nitrates or oxometalates
Used for As oxohalogenates, chloric acid
Lium (KClOThree), Potassium perchlorate (KCl
OFour), Sodium chlorate (NaClOThree), Perchloric acid
Sodium (NaClOFour), Potassium bromate (KBr
OThree), Potassium perbromate (KBrOFour), Nato Bromate
Lithium (NaBrOThree), Sodium perbromate (NaB
rOFour) Alkali metal oxohalogenates, etc.
Others, silver perchlorate (AgClOFour), Silver chlorate (AgCl
OThree), Barium perchlorate [Ba (ClOFour)Two],salt
Barium oxalate [Ba (ClOThree) Two], Calci perchlorate
Um [Ca (ClOFour)Two], Cobalt Perchlorate [Co
(ClOFour)Two], Lithium perchlorate [LiCl
OFour], Magnesium perchlorate [Mg (Cl
OFour)Two], Tin perchlorate [Sn (ClOFour)Two] Etc.
can give.
【００１９】硝酸塩としては、硝酸カリウム（ＫＮ
Ｏ3 ），硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3 ），硝酸鉛［Ｐｂ
（ＮＯ3 ）2 ］，硝酸ストロンチウム［Ｓｒ（ＮＯ3 ）
2 ］，硝酸バリウム［Ｂａ（ＮＯ3 ）2 ］，硝酸カルシ
ウム［Ｃａ（ＮＯ3 ）2 ］等があげられる。As the nitrate, potassium nitrate (KN
O 3 ), sodium nitrate (NaNO 3 ), lead nitrate [Pb
(NO 3 ) 2 ], strontium nitrate [Sr (NO 3 )
2 ], barium nitrate [Ba (NO 3 ) 2 ] and calcium nitrate [Ca (NO 3 ) 2 ].
【００２０】オキソ金属酸塩としては、過マンガン酸カ
リウム（ＫＭｎＯ4 ），過マンガン酸ナトリウム（Ｎａ
ＭｎＯ4 ），二クロム酸カリウム（Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ），
ニクロム酸ナトリウム（Ｎａ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ），ニクロム
酸アンモニウム［（ＮＨ4 ） 2 Ｃｒ2 Ｏ7 ］等があげら
れる。これらのオキソ酸塩は、室温で安定であり、工業
的に製造されており入手が容易であるため好ましい。As the oxometalic acid salt, permanganate
Lium (KMnOFour), Sodium permanganate (Na
MnOFour), Potassium dichromate (KTwoCrTwoO7),
Sodium dichromate (NaTwoCrTwoO7), Nichrome
Ammonium acid [[NHFour) TwoCrTwoO7] Etc.
It is. These oxoacid salts are stable at room temperature and are
It is preferred that it is manufactured in a simple manner and is easily available.
【００２１】この中でもオキソハロゲン酸塩のアルカリ
金属塩であるＮａＣｌＯ4 ，ＮａＣｌＯ3 ，ＮａＢｒＯ
4 ，ＮａＢｒＯ3 ，ＫＣｌＯ4 ，ＫＣｌＯ3 ，ＫＢｒＯ
4 ，ＫＢｒＯ3 は、重量あたりの酸素（Ｏ2 ）発生量が
多く、熱安定性が高く、しかも入手が容易であるため好
ましい。また、それらは燃焼時に発生する残渣が塩化カ
リウム（ＫＣｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の毒
性の低い塩であるため好ましい。Among these, alkali metal salts of oxohalogenates such as NaClO 4 , NaClO 3 and NaBrO.
4 , NaBrO 3 , KClO 4 , KClO 3 , KBrO
4 , KBrO 3 is preferable because it generates a large amount of oxygen (O 2 ) per weight, has high thermal stability, and is easily available. Further, they are preferable because the residue generated during combustion is a salt having low toxicity such as potassium chloride (KCl) and sodium chloride (NaCl).
【００２２】酸化剤としては、オキソ酸塩から選ばれる
１種または２種以上の混合物が使用される。また、その
形状、粒子径などは、ガス発生剤の製造および要求され
る燃焼特性に適したものが適宜選択されて使用される。
この場合の粒子径は、良好な燃焼を得るためには、３０
０μｍ以下であることが望ましい。As the oxidizing agent, one kind or a mixture of two or more kinds selected from oxo acid salts is used. Further, the shape, particle size and the like are appropriately selected and used for production of the gas generating agent and suitable combustion characteristics.
The particle size in this case is 30 in order to obtain good combustion.
It is desirable that the thickness be 0 μm or less.
【００２３】次に、ガス発生剤におけるＨＤＣＡとオキ
ソ酸塩の割合は、適度な着火性と燃焼速度が得られる範
囲で任意に選択される。発生ガス量を大きくするために
は、可能な限りＨＤＣＡを多くすることが好ましいが、
燃焼時に一酸化炭素が実質的に生成しないようにする必
要がある。Next, the proportions of HDCA and oxo acid salt in the gas generating agent are arbitrarily selected within a range where an appropriate ignitability and a burning rate can be obtained. In order to increase the amount of generated gas, it is preferable to increase HDCA as much as possible,
Substantially no carbon monoxide is produced during combustion.
【００２４】ここで、実質的に一酸化炭素が生成しない
条件とは、生成ガス中に占める一酸化炭素の濃度が５０
００ｐｐｍ以下であることを意味する。この条件を満た
すためのＨＤＣＡの含有量の上限は、酸化剤であるオキ
ソ酸塩によって理論上完全に酸化できる量、すなわち化
学量論量より少ない必要があるという条件に基づいて設
定される。但し、その量は、使用する酸化剤の種類によ
り変動する。また、ＨＤＣＡの含有量の下限は、これら
が少なくなり過ぎると、ガス発生剤の成形が困難になる
という条件に基づいて設定される。Here, the condition that carbon monoxide is not substantially produced is that the concentration of carbon monoxide in the produced gas is 50.
It means that it is not more than 00 ppm. The upper limit of the content of HDCA for satisfying this condition is set based on the condition that the amount can be theoretically completely oxidized by an oxo acid salt that is an oxidizing agent, that is, less than the stoichiometric amount. However, the amount varies depending on the type of the oxidizing agent used. Further, the lower limit of the content of HDCA is set based on the condition that the molding of the gas generating agent becomes difficult when these are too small.
【００２５】このような観点から、ＨＤＣＡの含有量は
１０〜４５重量％の範囲であることが望ましく、オキソ
酸塩の含有量は９０〜５５重量％の範囲であることが望
ましい。さらに、ＨＤＣＡの含有量が２５〜４５重量
％、オキソ酸塩の含有量が７５〜５５重量％であること
がより望ましい。例えば、過塩素酸カリウムを酸化剤と
して使用した場合、過塩素酸カリウム６０重量％に対
し、ＨＤＣＡは４０重量％以下が好ましい。加えて、Ｈ
ＤＣＡにより結合材としての効果を得るためには、ＨＤ
ＣＡがガス発生剤中に１０重量％以上配合されることが
好ましい。From this point of view, the content of HDCA is preferably in the range of 10 to 45% by weight, and the content of oxo acid salt is preferably in the range of 90 to 55% by weight. Further, it is more preferable that the content of HDCA is 25 to 45% by weight and the content of oxo acid salt is 75 to 55% by weight. For example, when potassium perchlorate is used as an oxidant, HDCA is preferably 40% by weight or less with respect to 60% by weight of potassium perchlorate. In addition, H
To obtain the effect as a binder by DCA, HD
It is preferable that CA is mixed in the gas generating agent in an amount of 10% by weight or more.
【００２６】また、ガス発生剤は、ＨＤＣＡとオキソ酸
塩とを主成分として含有するのが望ましい。両成分が主
成分とならない場合には、所要のガス発生量が得られ
ず、ガス発生剤としての機能は発揮されない。The gas generating agent preferably contains HDCA and an oxo acid salt as main components. If both components are not the main components, the required amount of gas generation cannot be obtained and the function as a gas generating agent cannot be exhibited.
【００２７】次に、燃焼調節剤は還元剤と酸化剤との混
合物に加えることにより、燃焼反応速度を増加させてガ
ス発生剤の燃焼速度を増加させる。この燃焼調節剤とし
ては、可燃性のカーボンブラックや金属粉末、あるいは
触媒作用のある元素周期表の第４，５，６周期に含まれ
る遷移元素の酸化物、塩化物、硫酸塩等の化合物が使用
される。Next, the combustion control agent is added to the mixture of the reducing agent and the oxidizing agent to increase the combustion reaction rate and increase the combustion rate of the gas generating agent. Examples of the combustion regulator include combustible carbon black, metal powder, and compounds such as oxides, chlorides, and sulfates of transition elements contained in the 4th, 5th, and 6th periods of the periodic table of elements having a catalytic action. used.
【００２８】金属粉末としてはホウ素、アルミニウム、
ジルコニウム等が燃焼反応速度を増加させる効果、燃焼
性や入手の容易さから好ましい。これらは燃焼の際に高
温微粒子となり、未燃焼のガス発生剤への熱伝達が効率
的に行われ、燃焼速度の向上および安定燃焼を図ること
ができる。As the metal powder, boron, aluminum,
Zirconium and the like are preferable in terms of the effect of increasing the combustion reaction rate, the combustibility, and the easy availability. These become high-temperature fine particles at the time of combustion, heat is efficiently transferred to the unburned gas generating agent, and the combustion speed can be improved and stable combustion can be achieved.
【００２９】遷移元素の化合物としては、燃焼反応速度
を増加させる効果の大きさ、取り扱いの容易さ、入手の
容易さから、周期表の第４周期に含まれる元素の化合物
が好ましい。その中でも酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化
銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化クロム（Ｃｒ
2 Ｏ3 ）、二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）、酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）、酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）、酸化ニッケル
（ＮｉＯ）、五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）、塩化鉄
（ＦｅＣｌ3 ）、硫酸マンガン（ＭｎＳＯ4 ）、亜クロ
ム酸銅（２ＣｕＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 ）が好ましい。As the compound of the transition element, a compound of the element contained in the 4th period of the periodic table is preferable in view of the effect of increasing the combustion reaction rate, the ease of handling, and the easy availability. Among them, titanium oxide (TiO 2 ), copper oxide (CuO), zinc oxide (ZnO), chromium oxide (Cr
2 O 3 ), manganese dioxide (MnO 2 ), iron oxide (Fe
2 O 3 ), cobalt oxide (Co 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), iron chloride (FeCl 3 ), manganese sulfate (MnSO 4 ), copper chromite (2CuO) · Cr 2 O 3) is preferred.
【００３０】さらに、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）、酸化
鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、酸化コバルト（Ｃｏ2 Ｏ3 ）、酸化
ニッケル（ＮｉＯ）、硫酸マンガン（ＭｎＳＯ4 ）、亜
クロム酸銅（２ＣｕＯ・Ｃｒ2 Ｏ3 ）は、燃焼反応速度
を増加させたり、安定燃焼を図ったりする効果が大き
く、しかも燃焼後の残渣を捕集しやすいため好ましい。Further, chromium oxide (Cr 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), cobalt oxide (Co 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), manganese sulfate (MnSO 4 ), copper chromite ( 2CuO.Cr 2 O 3 ) is preferable because it has a large effect of increasing the combustion reaction rate and achieving stable combustion, and also easily collects the residue after combustion.
【００３１】燃焼調節剤は、これらから選ばれる１種あ
るいは２種以上の混合物が使用される。また、その形
状、粒子径などは、ガス発生剤の製造および要求される
燃焼特性に適したものが適宜選択して使用される。この
場合の粒子径は、良好な燃焼を得るためには、３００μ
ｍ以下であることが望ましい。As the combustion control agent, one kind or a mixture of two or more kinds selected from these is used. Further, the shape, the particle diameter, and the like are appropriately selected and used in accordance with the production of the gas generating agent and the required combustion characteristics. The particle size in this case is 300μ in order to obtain good combustion.
m or less.
【００３２】次に、燃焼調節剤は含有量が多いほど燃焼
速度が増加するが、衝撃に対する着火感度が鋭敏にな
り、取扱い上の問題が生ずるという条件により、その含
有量の上限が設定される。このような観点から、燃焼調
節剤の配合量は１０重量％以下が好ましく、５重量％以
下が更に好ましい。Next, the combustion rate increases as the content of the combustion control agent increases, but the upper limit of the content of the combustion control agent is set under the condition that the ignition sensitivity to impact becomes sharp and handling problems occur. . From this point of view, the amount of the combustion control agent blended is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less.
【００３３】次に、ガス発生剤が、還元剤としてのＨＤ
ＣＡ、酸化剤としてのオキソ酸塩、燃焼調節剤および減
熱剤よりなる場合について説明する。この場合に使用さ
れる、還元剤としてのＨＤＣＡおよび酸化剤としてのオ
キソ酸塩並びに燃焼調節剤は前述のガス発生剤で使用さ
れるものと同様のものが使用される。Next, the gas generating agent is HD as a reducing agent.
The case of comprising CA, an oxo acid salt as an oxidizing agent, a combustion control agent and a heat reducing agent will be described. The HDCA as a reducing agent, the oxo acid salt as an oxidizing agent, and the combustion control agent used in this case are the same as those used in the above-mentioned gas generating agent.
【００３４】この場合のガス発生剤においては、ガス発
生剤の燃焼温度をさらに低下させるために減熱剤が使用
される。この減熱剤としては、分解反応により吸熱が起
こる、元素周期表の第３，４，５，６周期の金属の硫酸
塩水和物、硝酸塩水和物、炭酸塩、炭酸塩水和物、水酸
化物および水酸化物水和物からなる群より選ばれる少な
くとも一種以上が使用される。In the gas generant in this case, a heat reducing agent is used to further lower the combustion temperature of the gas generant. Examples of the heat reducing agent include sulfate hydrates, nitrate hydrates, carbonates, carbonate hydrates, and hydroxides of metals of the 3, 4, 5 and 6 periods of the Periodic Table of the Elements, which endothermic by decomposition reaction. And at least one selected from the group consisting of hydroxides and hydroxide hydrates is used.
【００３５】その中でも、アルミニウム（Ａｌ）、マグ
ネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）等の第３周期の
金属、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、
カリウム（Ｋ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等の第４周期の金属、スズ（Ｓ
ｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の第５周期の金属、バ
リウム（Ｂａ）等の第６周期の金属の硫酸塩水和物、硝
酸塩水和物、炭酸塩、炭酸塩水和物、水酸化物、水酸化
物水和物が好ましい。また、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎの化合物は、分解生成物が安定
であるため好ましく、さらにその中でも、水酸化物と水
和物は吸熱効果が大きいため好ましい。Among them, metals of the third period such as aluminum (Al), magnesium (Mg) and sodium (Na), calcium (Ca), copper (Cu), iron (Fe),
Potassium (K), manganese (Mn), nickel (N
i), metal of the fourth period such as zinc (Zn), tin (S
n), strontium (Sr) and other metals of the fifth period, and barium (Ba) and other metals of the sixth period such as sulfate hydrate, nitrate hydrate, carbonate, carbonate hydrate, hydroxide, water Oxide hydrates are preferred. In addition, Al, Cu, Fe, Mn,
Compounds of Mg, Ni, Sn, and Zn are preferable because the decomposition products are stable, and among them, hydroxides and hydrates are preferable because they have a large endothermic effect.
【００３６】減熱剤の形状・粒径などは、ガス発生剤の
製造および要求される燃焼特性に適したものが適宜選択
して使用される。この場合の粒子径は、良好な燃焼を得
るためには、３００μｍ以下であることが望ましい。The shape and particle size of the heat reducing agent are appropriately selected and used depending on the production of the gas generating agent and the required combustion characteristics. In this case, the particle size is preferably 300 μm or less in order to obtain good combustion.
【００３７】減熱剤の配合量は、ガス発生剤中３〜３５
重量％が好ましく、５〜３０重量％がさらに好ましい。
減熱剤の配合量がこの範囲よりも少ない場合、減熱効果
が得られず好ましくない。逆に、減熱剤の配合量がこの
範囲よりも多い場合、燃焼温度が低下しすぎて正常に燃
焼しないといった不都合が起こる。The compounding amount of the heat reducing agent is 3 to 35 in the gas generating agent.
Weight% is preferable, and 5-30 weight% is more preferable.
If the blending amount of the heat reducing agent is less than this range, the heat reducing effect cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the blending amount of the heat reducing agent is larger than this range, the combustion temperature will be too low and the combustion will not be normally performed.
【００３８】次に、ガス発生剤中のＨＤＣＡと酸化剤の
割合は、適度な着火性と燃焼速度が得られる範囲で任意
に選択される。このような観点より、ＨＤＣＡと酸化剤
の含有量比率は、重量で１０：９０〜４３：５７の割合
が好ましく、１５：８５〜４０：６０の範囲がさらに好
ましい。含有量比率がこの範囲を外れた場合、すなわ
ち、ＨＤＣＡの含有量が少ない場合、所要のガス発生量
が得られず、ガス発生剤としての機能は発揮されない。
その上、ガス発生剤の成形が困難となり、目的に適した
形状のガス発生剤が得られなくなる。ＨＤＣＡの含有量
が多い場合、有害な一酸化炭素を発生するためガス発生
剤として適さなくなる。Next, the proportions of HDCA and oxidizer in the gas generating agent are arbitrarily selected within the range where a proper ignitability and a burning rate can be obtained. From such a viewpoint, the content ratio of HDCA and the oxidizing agent is preferably 10:90 to 43:57 by weight, and more preferably 15:85 to 40:60. When the content ratio is out of this range, that is, when the content of HDCA is small, the required gas generation amount cannot be obtained and the function as a gas generating agent cannot be exhibited.
In addition, it becomes difficult to mold the gas generant, and a gas generant having a shape suitable for the purpose cannot be obtained. When the content of HDCA is high, harmful carbon monoxide is generated, which makes it unsuitable as a gas generating agent.
【００３９】前記減熱剤は、ガス発生剤組成物に添加さ
れることにより、燃焼時の燃焼温度を低下させることが
できる。ガス発生器にはエアバッグの焼損などを防ぐた
めの冷却剤や冷却機構が組み込まれているが、ガス発生
剤の燃焼温度を低下させることにより、これら冷却剤や
冷却機構を最小限のものにすることができる。従って、
ガス発生器の小型化を図ることができる。When the heat reducing agent is added to the gas generant composition, the combustion temperature during combustion can be lowered. The gas generator has a built-in coolant and cooling mechanism to prevent burnout of the airbag, but by reducing the combustion temperature of the gas generator, these coolant and cooling mechanism are minimized. can do. Therefore,
It is possible to reduce the size of the gas generator.
【００４０】ＨＤＣＡと酸化剤と燃焼調節剤との組み合
わせに基づくガス発生剤の場合、配合比率のみを変える
ことにより、適する燃焼温度範囲とするが、これにさら
に減熱剤を使用することにより、燃焼温度を低下させる
ことができる。このため、燃料であるＨＤＣＡの配合量
を増加させることができ、その結果、発生ガス量を増加
させることが可能となる。In the case of a gas generant based on the combination of HDCA, an oxidant and a combustion control agent, a suitable combustion temperature range is obtained by changing only the blending ratio, but by further using a heat reducing agent, The combustion temperature can be lowered. Therefore, the blending amount of HDCA as a fuel can be increased, and as a result, the amount of generated gas can be increased.
【００４１】ここで、ガス発生器の冷却剤あるいは冷却
機構を最小限とすることができ、かつ必要な燃焼速度を
得ることができる燃焼温度とは、約１３００〜１５００
℃である。従って、減熱剤の配合量は、燃焼温度がこの
範囲内となる様に配合されることが望ましい。その配合
量の範囲は、ＨＤＣＡと酸化剤と燃焼調節剤と減熱剤と
よりなるガス発生剤中、３〜３５重量％であることが好
ましい。減熱剤の配合量がこの範囲よりも少ない場合、
十分な温度低減効果が得られず、燃焼温度が高くなる。
一方、配合量が多すぎる場合、燃焼温度が低くなりすぎ
て燃焼速度が遅くなり、適正な時間内に燃え尽きて、必
要量のガスを発生することが困難となる。Here, the combustion temperature at which the coolant or cooling mechanism of the gas generator can be minimized and the required combustion speed can be obtained is about 1300 to 1500.
° C. Therefore, the blending amount of the heat reducing agent is preferably blended so that the combustion temperature falls within this range. The range of the blending amount is preferably 3 to 35% by weight in the gas generating agent composed of HDCA, an oxidizing agent, a combustion control agent and a heat reducing agent. If the content of the heat reducing agent is less than this range,
A sufficient temperature reduction effect cannot be obtained, and the combustion temperature becomes high.
On the other hand, if the blending amount is too large, the burning temperature becomes too low, the burning rate becomes slow, and the burning is exhausted within an appropriate time, making it difficult to generate the required amount of gas.
【００４２】以上の理由により、ＨＤＣＡ、酸化剤、燃
焼調節剤および減熱剤の配合量は、ＨＤＣＡが１０〜４
２重量％、酸化剤が５５〜８７重量％、燃焼調節剤が
０．１〜５重量％および減熱剤が３〜３５重量％の範囲
内で配合されることが好ましい。配合量がこの範囲から
外れた場合、燃焼温度が適正範囲より高くあるいは低く
なったり、発生ガス量が少なくなったり、一酸化炭素が
発生したり、さらに正常に燃焼しなくなったりするとい
った不都合が起こる。For the above reasons, the HDCA, the oxidizing agent, the combustion control agent and the heat reducing agent are blended in a proportion of 10 to 4 for HDCA.
It is preferable that 2% by weight, 55 to 87% by weight of the oxidizing agent, 0.1 to 5% by weight of the combustion control agent and 3 to 35% by weight of the heat reducing agent are blended. If the compounded amount is out of this range, the combustion temperature will be higher or lower than the proper range, the amount of generated gas will be small, carbon monoxide will be generated, and further normal combustion will not occur. .
【００４３】なお、ガス発生剤中におけるＨＤＣＡ、酸
化剤、燃焼調節剤および減熱剤の合計量は、主成分とな
る量であることが望ましい。これらの成分の合計量が主
成分とならない場合、燃焼時におけるガス発生量が低下
したりして、ガス発生剤としての機能が充分に発揮され
ない。It is desirable that the total amount of HDCA, oxidizing agent, combustion control agent and heat reducing agent in the gas generating agent is the amount of the main component. If the total amount of these components is not the main component, the amount of gas generated during combustion will be reduced, and the function as a gas generating agent will not be fully exhibited.
【００４４】この発明のガス発生剤では、ガス発生剤と
しての基本的性能を損なわない範囲内において、成形性
を向上させるためにバインダーとなる成分を配合しても
良い。このバインダーとしては、珪酸ナトリウム、粘土
等の無機化合物、あるいは、セルロース、ポリエステル
樹脂等の有機化合物が使用される。その配合量は、ガス
発生剤中１０重量％以下、好ましくは５重量％以下であ
る。だだし、それらバインダー成分が可燃物である場
合、それらが完全に酸化されるのに必要な酸化剤の増量
が必要となる。In the gas generating agent of the present invention, a component serving as a binder may be blended in order to improve moldability within the range where the basic performance as the gas generating agent is not impaired. As the binder, an inorganic compound such as sodium silicate or clay, or an organic compound such as cellulose or polyester resin is used. The blending amount thereof is 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less in the gas generating agent. However, if the binder components are combustible, then an increase in the amount of oxidizer required to completely oxidize them is required.
【００４５】ガス発生剤は、前記のＨＤＣＡ、酸化剤、
燃焼調節剤あるいはＨＤＣＡ、酸化剤、燃焼調節剤、減
熱剤および必要により添加されるバインダー成分を所定
量計量し、均一に混合することにより得られる。混合方
法は通常の方法、例えば、ブレンダー、湿式混合機等に
よる方法が採用される。そして、得られた混合物の粉
体、あるいは顆粒状粒子は、目的とする燃焼特性を得る
ために適した形状に成形される。この成形は通常の成形
方法、例えばプレス成形により行われ、ペレット状、棒
状、ディスク状等に成形される。The gas generating agent is the above-mentioned HDCA, oxidant,
It is obtained by measuring a predetermined amount of a combustion control agent or HDCA, an oxidizing agent, a combustion control agent, a heat reducing agent and a binder component which is added as necessary, and mixing them uniformly. As a mixing method, an ordinary method, for example, a method using a blender, a wet mixer, or the like is adopted. Then, the powder or granular particles of the obtained mixture is molded into a shape suitable for obtaining the desired combustion characteristics. This molding is performed by an ordinary molding method, for example, press molding, and is molded into pellets, rods, disks, or the like.
【００４６】さて、この実施形態のガス発生剤は、ＨＤ
ＣＡ、オキソ酸塩および燃焼調節剤、あるいはＨＤＣ
Ａ、オキソ酸塩、燃焼調節剤および減熱剤よりなる。Ｈ
ＤＣＡは従来の酢酸セルロースやＡＤＣＡに比べて生成
熱が小さいため、ガス発生剤の燃焼時の温度が低く保持
される。さらに、減熱剤を使用したガス発生剤では、減
熱剤の分解反応による吸熱作用によりガス発生剤の燃焼
時の温度が低く保持される。従って、燃料であるＨＤＣ
Ａの配合量を増加させることができ、ガス発生剤の燃焼
により発生するガス量を増加させることができる。Now, the gas generating agent of this embodiment is HD
CA, oxo acid salt and combustion control agent, or HDC
It consists of A, an oxo acid salt, a combustion control agent and a heat reducing agent. H
Since DCA has a smaller heat of formation than conventional cellulose acetate and ADCA, the temperature at the time of combustion of the gas generating agent is kept low. Further, in the gas generating agent using the heat reducing agent, the temperature at the time of combustion of the gas generating agent is kept low due to the endothermic action due to the decomposition reaction of the heat reducing agent. Therefore, the HDC that is the fuel
The compounding amount of A can be increased, and the amount of gas generated by combustion of the gas generating agent can be increased.
【００４７】加えて、ＨＤＣＡの含有量をオキソ酸塩に
対する化学量論量よりも少なくすれば、毒性のある一酸
化炭素は実質的に発生しない。しかも、ＨＤＣＡの燃焼
に使用されなかったオキソ酸塩は燃焼時に分解して酸素
ガスを発生するため、水、二酸化炭素、酸素および窒素
からなる生成ガスを、例えば標準状態において、約０．
４〜０．５５リットル／ｇと多量に発生する。加えて、
燃焼温度の低下に伴う燃焼速度の低下が燃焼調節剤によ
り補われるため、ガス発生剤の形状を過度に薄くするこ
となく所要の時間内に燃焼を終了させることができる。In addition, if the content of HDCA is less than the stoichiometric amount with respect to the oxo acid salt, substantially no toxic carbon monoxide is generated. Moreover, since the oxo acid salt not used in the combustion of HDCA decomposes during combustion to generate oxygen gas, the produced gas consisting of water, carbon dioxide, oxygen and nitrogen is, for example, about 0.
A large amount of 4-0.55 liter / g is generated. in addition,
Since the decrease in the combustion speed due to the decrease in the combustion temperature is compensated for by the combustion control agent, the combustion can be completed within the required time without making the shape of the gas generant excessively thin.
【００４８】また、この実施形態のガス発生剤は、アジ
化ナトリウムを含有していないので、取扱いが容易であ
り、腐食性のナトリウムやナトリウム化合物を生成する
おそれはない。加えて、分解開始温度が従来のガス発生
剤よりも高いので、熱安定性に優れるとともに、衝撃感
度も鈍い。そのため、ガス発生剤の取扱いをより容易に
することができる。Further, since the gas generating agent of this embodiment does not contain sodium azide, it is easy to handle and there is no fear of producing corrosive sodium or sodium compounds. In addition, since the decomposition start temperature is higher than that of the conventional gas generating agent, the thermal stability is excellent and the impact sensitivity is low. Therefore, handling of the gas generating agent can be made easier.
【００４９】[0049]
【実施例】以下に、実施例および比較例により、この発
明のガス発生剤組成物を具体的に説明する。 （実施例１）原材料として、平均粒径９．６μｍのＨＤ
ＣＡ（永和化成工業（株）製）２５重量％、平均粒径１
７μｍの過塩素酸カリウム（日本カーリット（株）製）
７０重量％、亜クロム酸銅（キシダ化学（株）製の試
薬）５重量％よりなる組成物が用意される。これに、水
とアセトンの混合液を適量加えた後、品川式混和機
（（株）三栄製作所の商品名）で約２０分間混合され
る。得られた湿った薬剤が、３２メッシュの絹網を用い
て裏ごしされ、乾燥される。そして、ガス発生剤とし
て、粒径約０．５mmの造粒薬が得られた。このガス発生
剤には、水とアセトンは実質上含まれていない。 （実施例２〜１６および比較例１〜５）表１に示される
組成で、実施例１と同様な方法によりガス発生剤が各々
製造され、造粒薬が得られた。 （比較例６）原材料として、酢化度が５３％の酢酸セル
ロース（以下、「ＣＡ」という）（帝人（株）製）１５
重量％、可塑剤としてトリアセチン（以下、「ＴＡ」と
いう）（（株）大八化学工業所製）６重量％、平均粒径
が１７μｍの過塩素酸カリウム（以下、「ＫＰ」とい
う）（日本カーリット（株）製）７９重量％よりなる組
成物が用意された。これに、アセトンとメチルアルコー
ルの混合溶剤が適量加えられ、均一に混合されて、薬塊
が調製された。EXAMPLES The gas generant composition of the present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. (Example 1) As a raw material, HD having an average particle size of 9.6 μm
CA (manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd.) 25% by weight, average particle size 1
7 μm potassium perchlorate (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.)
A composition comprising 70% by weight and 5% by weight of copper chromite (a reagent manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is prepared. After adding an appropriate amount of a mixed solution of water and acetone to this, the mixture is mixed for about 20 minutes by a Shinagawa type kneader (trade name of Sanei Seisakusho Co., Ltd.). The resulting moist drug is lined with a 32 mesh silk screen and dried. Then, a granulating agent having a particle diameter of about 0.5 mm was obtained as a gas generating agent. The gas generating agent is substantially free of water and acetone. (Examples 2 to 16 and Comparative Examples 1 to 5) With the composition shown in Table 1, a gas generating agent was produced in the same manner as in Example 1, and a granulating agent was obtained. (Comparative Example 6) As a raw material, cellulose acetate having a degree of acetylation of 53% (hereinafter referred to as "CA") (manufactured by Teijin Ltd.) 15
% By weight, 6% by weight of triacetin (hereinafter referred to as "TA") (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) as a plasticizer, and potassium perchlorate (hereinafter referred to as "KP") having an average particle size of 17 μm (Japan). A composition consisting of 79% by weight of Carlit Co., Ltd. was prepared. A proper amount of a mixed solvent of acetone and methyl alcohol was added to this and mixed uniformly to prepare a drug mass.
【００５０】次に、この薬塊が圧伸機に装填された。圧
伸機には、予め直径４mmのダイスが取り付けられ、薬塊
は圧力によってこのダイスに通されて押し出され、棒状
に成形される。この成形物が２mmの長さに裁断されて乾
燥されることにより、ペレット状のガス発生剤が得られ
た。Next, this drug mass was loaded into a companding machine. A die having a diameter of 4 mm is attached in advance to the companding machine, and the drug mass is pushed through this die by pressure to be extruded into a rod shape. The molded product was cut into a length of 2 mm and dried to obtain a pelletized gas generating agent.
【００５１】前述の方法で得られた実施例１〜１６およ
び比較例１〜６のガス発生剤の造粒薬あるいはペレット
について、示差走査熱量計（セイコー電子（株）製）を
用いて分解開始温度が測定された。また、ＪＩＳ−Ｋ−
４８１０の「火薬類性能試験方法」に従い、ＢＡＭ摩擦
試験、落鎚感度試験により衝撃着火感度が測定された。
その結果が、表１〜３に示されている。With respect to the granulating agents or pellets of the gas generants of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 6 obtained by the above-mentioned method, decomposition was started using a differential scanning calorimeter (Seiko Denshi KK). The temperature was measured. Also, JIS-K-
The impact ignition sensitivity was measured by a BAM friction test and a drop hammer sensitivity test in accordance with 4810 "Explosives Performance Test Method".
The results are shown in Tables 1-3.
【００５２】[0052]
【表１】 [Table 1]
【００５３】[0053]
【表２】 [Table 2]
【００５４】[0054]
【表３】 表３の比較例６に示されるように、ＣＡ、ＴＡおよびＫ
Ｐからなるガス発生剤は、分解開始温度が高いため、熱
安定性には優れているが、摩擦感度が敏感であるため、
取扱上充分な注意を要する。また、表３の比較例２に示
した、ＡＤＣＡが使用されたガス発生剤は、摩擦感度は
鈍いが、分解開始温度が低いため、熱安定性が劣ってい
る。さらに、ＡＤＣＡ，ＫＰおよび酸化銅よりなるガス
発生剤（比較例３）とＡＤＣＡ、ＫＰおよび水酸化マグ
ネシウムよりなるガス発生剤（比較例４）は、分解開始
温度が低く、熱安定性に劣る。[Table 3] As shown in Comparative Example 6 of Table 3, CA, TA and K
Since the gas generating agent composed of P has a high decomposition initiation temperature, it is excellent in thermal stability, but is sensitive in friction sensitivity.
Careful handling is required. Further, the gas generating agent using ADCA shown in Comparative Example 2 in Table 3 has a low friction sensitivity, but has a low decomposition initiation temperature, and therefore has poor thermal stability. Furthermore, the gas generating agent consisting of ADCA, KP and copper oxide (Comparative Example 3) and the gas generating agent consisting of ADCA, KP and magnesium hydroxide (Comparative Example 4) have low decomposition initiation temperatures and poor thermal stability.
【００５５】これに対し、表１，２の実施例１〜１６に
示されたガス発生剤は、比較例６のガス発生剤よりも摩
擦感度が鈍いため取り扱いが容易である。しかも、比較
例２〜４のガス発生剤よりも分解開始温度が高いため、
熱安定性に優れている。On the other hand, the gas generating agents shown in Examples 1 to 16 of Tables 1 and 2 have a lower friction sensitivity than the gas generating agent of Comparative Example 6 and are easy to handle. Moreover, since the decomposition starting temperature is higher than that of the gas generating agents of Comparative Examples 2 to 4,
Excellent thermal stability.
【００５６】また、ガス発生剤の造粒薬がロータリー打
錠機でプレス成形されることにより、ペレット状のガス
発生剤が得られる。これらのペレット状ガス発生剤が、
図１に示すガス発生器１内に装填され、以下の手順に従
って燃焼試験が行われ、性能について評価された。Further, a pelletized gas generating agent is obtained by press-molding the granulating agent of the gas generating agent with a rotary tableting machine. These pellet-shaped gas generating agents,
It was loaded into the gas generator 1 shown in FIG. 1, and a combustion test was performed according to the following procedure to evaluate the performance.
【００５７】まず、標準状態における生成ガス量が約３
０リットルとなるように、図１に示すガス発生器１内に
ガス発生剤が装填される。図１において、円筒状に形成
されたガス発生器１は、その中心部に配置された点火室
２と、その外周に同心円状に形成された燃焼室３と、さ
らにその外周に同心円状に形成された冷却捕集室４とを
備えている。First, the amount of produced gas in the standard state is about 3
A gas generating agent is loaded in the gas generator 1 shown in FIG. In FIG. 1, a cylindrical gas generator 1 includes an ignition chamber 2 arranged at the center thereof, a combustion chamber 3 formed concentrically on the outer periphery thereof, and a concentric circle formed on the outer periphery thereof. The cooling and collecting chamber 4 is provided.
【００５８】電気点火器５及び点火薬６は点火室２内に
配置され、通電されると点火される。ペレット状のガス
発生剤７は燃焼室３内に装填され、点火薬６の点火によ
る火炎で燃焼して窒素ガスなどのガスを発生する。冷却
捕集材８，９は燃焼室３および冷却捕集室４内に配置さ
れ、生成ガスの冷却および固体の燃焼残渣を濾過捕集す
る。The electric igniter 5 and the ignition charge 6 are arranged in the ignition chamber 2 and are ignited when energized. The pelletized gas generating agent 7 is loaded into the combustion chamber 3 and burns with a flame due to ignition of the ignition charge 6 to generate a gas such as nitrogen gas. The cooling and collecting materials 8 and 9 are arranged in the combustion chamber 3 and the cooling and collecting chamber 4, and cool the produced gas and collect the solid combustion residue by filtration.
【００５９】複数の通気孔１０，１１は点火室２と燃焼
室３との隔壁１２および燃焼室３と冷却捕集室４との隔
壁１３にそれぞれ設けられ、点火薬６の点火による火炎
の伝播や生成ガスの流通を行う。ガス噴出孔１４は冷却
捕集室４の周壁１５に透設され、冷却捕集室４で冷却さ
れたガスがエアバッグ１６内に噴出される。A plurality of vent holes 10 and 11 are provided in the partition wall 12 between the ignition chamber 2 and the combustion chamber 3 and the partition wall 13 between the combustion chamber 3 and the cooling and collecting chamber 4, respectively, and the flame is propagated by the ignition of the ignition charge 6. And distribute the generated gas. The gas ejection holes 14 are provided through the peripheral wall 15 of the cooling / collecting chamber 4 so that the gas cooled in the cooling / collecting chamber 4 is ejected into the airbag 16.
【００６０】そして、車両の衝突時などにおける信号に
基づいて、点火器５により点火薬６が着火される。着火
による炎が通気孔１０を介して燃焼室３に伝播され、燃
焼室３内のガス発生剤７が燃焼してガスを生成する。こ
の生成ガスは冷却捕集材８，通気孔１１を介してガス噴
出孔１４から噴出される。The ignition charge 6 is ignited by the igniter 5 based on a signal at the time of a vehicle collision or the like. The flame due to ignition is propagated to the combustion chamber 3 through the vent hole 10, and the gas generating agent 7 in the combustion chamber 3 burns to generate gas. The generated gas is ejected from the gas ejection hole 14 through the cooling and collecting material 8 and the ventilation hole 11.
【００６１】次に、このガス発生器１が６０リットルの
タンクに取付けられ、作動された場合のタンク内温度
が、５０μｍの素線径を有するアルメルクロメル型熱電
対で測定される。また、タンク内のガスに含まれる一酸
化炭素の濃度が測定される。これらの結果が表４〜６に
示される。なお、表中の生成ガス量は、１ｇのガス発生
剤が燃焼した際に生成する二酸化炭素、水、酸素および
窒素の標準状態における合計容積である。Next, the temperature inside the tank when the gas generator 1 was attached to a tank of 60 liters and operated was measured by an alumel chromel type thermocouple having a wire diameter of 50 μm. Further, the concentration of carbon monoxide contained in the gas in the tank is measured. The results are shown in Tables 4-6. The amount of produced gas in the table is the total volume of carbon dioxide, water, oxygen and nitrogen produced when 1 g of the gas generating agent is burned in the standard state.
【００６２】また、これとは別に、実施例１〜１６及び
比較例１〜６のガス発生剤の造粒薬を、専用の金型と手
動式油圧プレス機を使用し、横５mm×縦８mm×長さ５０
mmの角柱状成型品（以下「ストランド」という）を作成
し、燃焼速度の測定に用いた。すなわち、ストランドの
側面をエポキシ樹脂でコーティングする事により、全面
燃焼を防止する対策を施した後、直径０．５mmのドリル
を用いて長手方向に適当な間隔で２箇所の穴を開け、こ
こに燃焼時間測定用の溶断ヒューズを各穴１本づつ貫通
させた。Separately from this, the granulating agents of the gas generating agents of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 6 were used, using a dedicated mold and a manual hydraulic press, and the width was 5 mm and the length was 8 mm. × length 50
A mm columnar molded product (hereinafter referred to as "strand") was prepared and used for measuring the burning rate. That is, after coating the side surface of the strand with epoxy resin to prevent the entire surface from burning, use a drill with a diameter of 0.5 mm to make two holes at appropriate intervals in the longitudinal direction. A blowout fuse for measuring the burning time was passed through each hole one by one.
【００６３】そして、このストランド試料を所定の固定
台に設置し、３０気圧の加圧下で、ストランドの一端か
らニクロム線で点火し、燃焼面が通過する際にヒューズ
が溶断する瞬間を電気的に測定し、２点間の距離をその
時間差で割ることにより、燃焼速度を線燃焼速度として
求めた。その結果が表４〜６に示されている。Then, this strand sample was set on a predetermined fixed table, and the nichrome wire was ignited from one end of the strand under a pressure of 30 atm, and the fuse was blown electrically when the burning surface passed. The burning rate was determined as a linear burning rate by measuring and dividing the distance between the two points by the time difference. The results are shown in Tables 4-6.
【００６４】[0064]
【表４】 [Table 4]
【００６５】[0065]
【表５】 [Table 5]
【００６６】[0066]
【表６】 表４，５の実施例１〜１６に示されるガス発生剤では、
燃焼調節剤が使用されることにより、各比較例よりも燃
焼速度を増加させることができる。また、従来のガス発
生剤である表６の比較例２，６に比べ、ガス温度を低下
させ、発生ガス量を増加させることができる。そして、
その効果は減熱剤が使用されているガス発生剤について
も発揮され、種類の異なる燃焼調節剤を同時に使用する
ことも可能である。[Table 6] In the gas generating agents shown in Examples 1 to 16 of Tables 4 and 5,
By using the combustion modifier, the burning rate can be increased as compared with each comparative example. Further, the gas temperature can be lowered and the amount of generated gas can be increased as compared with the conventional gas generating agents of Comparative Examples 2 and 6 in Table 6. And
The effect is exerted also for the gas generating agent in which the heat reducing agent is used, and it is possible to simultaneously use different types of combustion control agents.
【００６７】なお、ＡＤＣＡと過塩素酸カリウムと酸化
銅よりなるガス発生剤（比較例３）では、燃焼温度が高
く、ＡＤＣＡと過塩素酸カリウムと水酸化マグネシウム
よりなるガス発生剤（比較例４）では、燃焼温度と一酸
化炭素濃度が高く、燃焼速度が低い。また、ＨＤＣＡと
過塩素酸カリウムよりなるガス発生剤（比較例１）やＨ
ＤＣＡと過塩素酸カリウムと水酸化マグネシウムよりな
るガス発生剤（比較例５）では、燃焼速度が低い。The gas generating agent composed of ADCA, potassium perchlorate and copper oxide (Comparative Example 3) had a high combustion temperature and was composed of ADCA, potassium perchlorate and magnesium hydroxide (Comparative Example 4). ), The combustion temperature and carbon monoxide concentration are high, and the combustion speed is low. In addition, a gas generating agent composed of HDCA and potassium perchlorate (Comparative Example 1) and H
The gas generating agent (Comparative Example 5) consisting of DCA, potassium perchlorate and magnesium hydroxide has a low burning rate.
【００６８】また、前記実施形態より把握される技術的
思想について以下に記載する。 （１）前記燃焼調節剤は、酸化クロム、酸化鉄、酸化コ
バルト、酸化ニッケル、硫酸マンガンおよび亜クロム酸
銅から選ばれる少なくとも１種である請求項５に記載の
ガス発生剤組成物。この構成によれば、燃焼速度の向上
と安定燃焼に優れるとともに、燃焼後の残渣を容易に捕
集することができる。 （２）前記減熱剤は、水酸化物または水和物である請求
項３に記載のガス発生剤組成物。このように構成すれ
ば、吸熱効果を向上させてガス発生剤の燃焼温度を効果
的に低下させることができる。Further, the technical idea understood from the above embodiment will be described below. (1) The gas generating composition according to claim 5, wherein the combustion regulator is at least one selected from chromium oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, manganese sulfate and copper chromite. According to this structure, the combustion rate is improved and stable combustion is excellent, and the residue after combustion can be easily collected. (2) The gas generating composition according to claim 3, wherein the heat reducing agent is a hydroxide or a hydrate. According to this structure, the endothermic effect can be improved and the combustion temperature of the gas generating agent can be effectively lowered.
【００６９】[0069]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
以下のような優れた効果を奏する。第１の発明のガス発
生剤組成物によれば、ＨＤＣＡを使用するため、アジ化
ナトリウムを必要とせず、有毒な一酸化炭素を実質的に
生成しない。しかも、ＨＤＣＡをオキソ酸塩からなる酸
化剤で燃焼させることにより、生成ガス量を多くするこ
とができ、ガス発生器内のガス発生剤の量を減らすこと
が可能となる。加えて、燃焼調節剤によって燃焼速度を
増加させることにより、ガス発生剤ペレットの厚みを増
加させることが可能となり、ガス発生剤ペレットの強度
を増大させることができる。As described in detail above, the present invention has the following excellent effects. According to the gas generant composition of the first invention, since HDCA is used, sodium azide is not required and substantially no toxic carbon monoxide is produced. Moreover, by burning HDCA with an oxidant composed of an oxo acid salt, the amount of gas produced can be increased, and the amount of gas generant in the gas generator can be reduced. In addition, it is possible to increase the thickness of the gas generant pellets and increase the strength of the gas generant pellets by increasing the combustion rate with the combustion control agent.
【００７０】第２の発明によれば、熱伝達効率を良くし
て、ガス発生剤の燃焼速度の向上と安定燃焼の向上を図
ることができる。第３の発明によれば、減熱剤の吸熱効
果により、ガス発生剤の燃焼時における燃焼温度を低下
させることができ、冷却剤の量を減らすことが可能とな
る。従って、ガス発生器の小型軽量化を図ることができ
る。According to the second aspect of the present invention, it is possible to improve the heat transfer efficiency and to improve the combustion speed and stable combustion of the gas generating agent. According to the third aspect of the present invention, the heat absorbing effect of the heat reducing agent can reduce the combustion temperature at the time of combustion of the gas generating agent, and the amount of the coolant can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the gas generator.
【００７１】第４の発明によれば、ガス発生剤の燃焼速
度を向上させつつ、燃焼温度を低下させることができ
る。第５の発明によれば、ガス発生剤の燃焼速度を効果
的に向上させることができるとともに、安定燃焼を図る
ことができる。According to the fourth aspect of the present invention, the combustion temperature can be lowered while improving the burning rate of the gas generating agent. According to the fifth aspect, the combustion speed of the gas generating agent can be effectively improved, and stable combustion can be achieved.
【図１】 ガス発生剤の燃焼試験のためのガス発生器を
示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gas generator for a combustion test of a gas generating agent.
１…ガス発生器、７…ガス発生剤。 1 ... Gas generator, 7 ... Gas generating agent.
Claims (5)
化物、塩化物および硫酸塩から選ばれる少なくとも１種
の燃焼調節剤とを含有してなるガス発生剤組成物。1. A hydrazodicarbonamide, at least one oxidant selected from oxo acid salts, and oxides, chlorides and sulfates of transition elements contained in Periods 4, 5 and 6 of the Periodic Table of Elements. A gas generant composition containing at least one combustion control agent selected from the group consisting of:
ックおよび金属粉末から選ばれる少なくとも１種を含有
してなる請求項１に記載のガス発生剤組成物。2. The gas generant composition according to claim 1, further comprising at least one selected from carbon black and metal powder as a combustion control agent.
化物、塩化物および硫酸塩から選ばれる少なくとも１種
の燃焼調節剤と、 元素周期表の第３，４，５，６周期の金属の硫酸塩水和
物、硝酸塩水和物、炭酸塩、炭酸塩水和物、水酸化物お
よび水酸化物水和物から選ばれる少なくとも１種の減熱
剤とを含有してなるガス発生剤組成物。3. A hydrazodicarbonamide, at least one oxidant selected from oxo acid salts, and oxides, chlorides and sulfates of transition elements contained in Periods 4, 5 and 6 of the Periodic Table of Elements. At least one combustion control agent selected from the group consisting of metal sulfate hydrate, nitrate hydrate, carbonate, carbonate hydrate, hydroxide and A gas generant composition containing at least one heat reducing agent selected from hydroxide hydrates.
ックおよび金属粉末から選ばれる少なくとも１種を含有
してなる請求項３に記載のガス発生剤組成物。4. The gas generant composition according to claim 3, further comprising at least one selected from carbon black and metal powder as a combustion control agent.
る遷移元素の酸化物、塩化物および硫酸塩から選ばれる
燃焼調節剤が、酸化チタン、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ク
ロム、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニ
ッケル、五酸化バナジウム、塩化鉄、硫酸マンガンおよ
び亜クロム酸銅から選ばれる少なくとも１種である請求
項１〜請求項４のいずれかに記載のガス発生剤組成物。5. A combustion control agent selected from oxides, chlorides and sulfates of transition elements contained in Periods 4, 5 and 6 of the periodic table of elements is titanium oxide, copper oxide, zinc oxide, chromium oxide, The gas generating agent according to claim 1, which is at least one selected from manganese dioxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, vanadium pentoxide, iron chloride, manganese sulfate, and copper chromite. Composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282213A JPH09124389A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Gas generating agent composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7282213A JPH09124389A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Gas generating agent composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09124389A true JPH09124389A (en) | 1997-05-13 |
Family
ID=17649539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7282213A Pending JPH09124389A (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Gas generating agent composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09124389A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126262A (en) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator composition |
| US7162958B2 (en) | 2002-05-17 | 2007-01-16 | Zodiac Automotive Us Inc. | Distributed charge inflator system |
| JP2008538348A (en) * | 2005-03-31 | 2008-10-23 | オートモーティブ システムズ ラボラトリィ、 インク． | Gas generating composition |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP7282213A patent/JPH09124389A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7162958B2 (en) | 2002-05-17 | 2007-01-16 | Zodiac Automotive Us Inc. | Distributed charge inflator system |
| JP2005126262A (en) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator composition |
| JP4672974B2 (en) * | 2003-10-22 | 2011-04-20 | ダイセル化学工業株式会社 | Gas generant composition |
| JP2008538348A (en) * | 2005-03-31 | 2008-10-23 | オートモーティブ システムズ ラボラトリィ、 インク． | Gas generating composition |
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