JPWO2012008161A1

JPWO2012008161A1 - 点火器用点火薬組成物

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Publication number: JPWO2012008161A1
Application number: JP2012524456A
Authority: JP
Inventors: 麻衣子福元; 歩木村
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: MX2013000536A; EP2594545A4; WO2012008161A1; CN103052609B; SG186824A1; US20130305952A1; JP5819829B2; CN103052609A; EP2594545A1; EP2594545B1

Abstract

電気信号により起動する点火器における点火薬として、要求される電流発火感度を満たし、尚且つ、摩擦感度が低減された点火器用点火薬組成物を提供することを課題とする。金属水素化物（Ａ）；タングステン粉末、モリブデン粉末、アルミニウム粉末、チタン粉末、及びマグネシウム粉末からなる群から選択される１種以上である金属粉末（Ｂ）；並びに過塩素酸塩（Ｃ）を点火器用点火薬組成物として配合することを特徴とする。

Description

本発明は、点火器用点火薬組成物及び該点火薬組成物を用いた点火器に関し、さらに詳しくは、電気***又は自動車に装備されるエアバック等に使用される点火器用点火薬組成物及び該点火薬組成物を用いた点火器（いわゆるスクイブ）に関し、特には要求される電流発火感度を満たしながら、摩擦感度を低減した点火器用点火薬組成物及び該点火薬組成物を用いた点火器に関するものである。

エアバックやシートベルトプリテンショナー等の自動車の安全装置に使用されるガス発生器に搭載される点火器として、従来から種々の点火器が開発されている。このような点火器には、一般に微小な電気エネルギーで発火する点火薬が装填されており、該点火薬は電気信号から変換された熱エネルギーに迅速に応答し、ガス発生器を点火起動させる機能を担っている。点火薬として具体的には、ジルコニウム粉末及び過塩素酸カリウムの混合物（ＺＰＰ）や、ジルコニウム粉末、タングステン粉末、及び過塩素酸カリウムの混合物（ＺＷＰＰ）等を点火器用点火薬組成物として用いる手法が行われている。更に、安全装置の性能向上の要求や、ガス発生器用点火器の製造工程の安全性向上の要求に応えるために、様々な点火薬の開発が進められている。

例えば、特許文献１には、ジルコニウム粉末及び酸化剤の混合物の爆薬組成物に、燃焼促進剤として水素化チタン等を添加することを特徴とする技術が開示されている。しかしながら特許文献１は、単一分起爆用装薬においてジルコニウムを必須成分として含む単一分起爆用装薬であり、発火において十分な熱量を確保した点火薬組成物を得ることに関するものであり、点火薬の摩擦感度の低減を課題とするものではない。

点火器用点火薬組成物における摩擦感度を低減させて、点火器製造工程上の安全性を確保する方法として、特許文献２には、金属粉末に過塩素酸カリウム及び硝酸カリウムを含有した点火器用点火薬組成物が、摩擦感度が低減した点火薬となることが記載されている。すなわち特許文献２に記載の発明は従来の点火薬に対し、硝酸カリウムを添加することで摩擦感度を低減させるものである。

ところで、点火器用点火薬組成物に用いることができる金属粉末は、一般に微細化するほど電流発火感度が向上することが知られているが、その一方で製造時の取り扱いにおける誤発火の危険性が増し、その安全性の低下が問題となっていた。特に、点火薬に含有される金属粉末として汎用されているジルコニウム粉末は、発火性能に優れる反面、製造時の取り扱いにおける誤発火の危険性が高いことが知られている。
このような問題に対して、特許文献３には、金属粉末を形成する金属粒子の形状を鱗片形状とすることで、電流発火感度を維持しつつ、取り扱い時の安全性の低下を抑制する技術が開示されている。しかしながらこの技術は、金属粉末を特殊な形状とすることが必要であり、金属粉末の製造制御が困難であるとともに、製造コストが高くなるという欠点がある。

特表２００７−５１８６５５号公報特開２００９−１２０４２４号公報特開２００１−３４８２９１号公報

通常、点火器用点火薬組成物を製造する際に、その取り扱い上の安全性を向上させるためには、摩擦感度を低減し、点火器用点火薬組成物を鈍感化させることが望まれる。しかしながら、点火器用点火薬組成物の摩擦感度を低減した場合、その電流発火感度も同時に低減されてしてしまうことが問題であった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、要求される電流発火感度を満たしながら、摩擦感度を低減することが可能な点火器用点火薬組成物を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、金属水素化物（Ａ）；タングステン粉末、モリブデン粉末、アルミニウム粉末、チタン粉末、及びマグネシウム粉末からなる群から選択される１種以上である金属粉末（Ｂ）；並びに過塩素酸塩（Ｃ）を点火器用点火薬組成物として配合することで、点火器用点火薬組成物の要求される電流発火感度を満たしながら、摩擦感度を低減することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は以下の（１）〜（８）に係る内容に関する。
（１）金属水素化物（Ａ）；タングステン粉末、モリブデン粉末、アルミニウム粉末、チタン粉末、及びマグネシウム粉末からなる群から選択される１種以上である金属粉末（Ｂ）；並びに過塩素酸塩（Ｃ）を含有する点火器用点火薬組成物。
（２）前記金属水素化物（Ａ）が、水素化ジルコニウム及び／又は水素化チタンを含有する前記（１）に記載の点火器用点火薬組成物。
（３）前記金属粉末（Ｂ）が、タングステン粉末を含有する前記（１）または（２）のいずれかに記載の点火器用点火薬組成物。
（４）前記金属水素化物（Ａ）を１０〜５０質量％含有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかの一項に記載の点火器用点火薬組成物。
（５）前記金属水素化物（Ａ）を１０〜５０質量％、前記金属粉末（Ｂ）を１０〜５０質量％、並びに前記過塩素酸塩（Ｃ）を２０〜７０質量％含有してなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の点火器用点火薬組成物。
（６）前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の点火器用点火薬組成物を用いることを特徴とする点火器。
（７）前記（６）に記載の点火器を用いたことを特徴とするシートベルトプリテンショナー用ガス発生器。
（８）前記（６）に記載の点火器を用いたことを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。

本発明に係る点火器用点火薬組成物は、点火薬として要求される電流発火感度を満たしながら、摩擦感度が低減された点火器用点火薬を提供することができる。摩擦感度が低減されたことにより、点火薬及び点火器製造時に問題となっていた摩擦による点火薬の誤発火の事故を未然に防ぐことができる。したがって、点火器製造工程の安全性を向上させることができると共に、迅速な応答性を有する点火器を製造することができる。また、かかる点火器用点火薬組成物を装填した点火器を用いたシートベルトプリテンショナー用ガス発生器、及びエアバッグ用ガス発生器を提供することができる。

本発明の点火器の一例を示す断面図である。本発明のシートベルトプリテンショナー用ガス発生器の一例を示す断面図である。本発明のエアバッグ用ガス発生器の一例を示す断面図である。

本発明の点火器用点火薬組成物は、金属水素化物（Ａ）；タングステン粉末、モリブデン粉末、アルミニウム粉末、チタン粉末、及びマグネシウム粉末からなる群から選択される１種以上である金属粉末（Ｂ）；並びに過塩素酸塩（Ｃ）を含有することを特徴とする。

以下に、本発明の点火器用点火薬組成物を更に詳細に説明する。
本発明に使用される金属水素化物（Ａ）は、燃焼成分として機能するものである。すなわち点火過程において酸化作用を受け発熱すると共に、金属熱粒子及び熱ガスを供する機能を担う。
本発明に用いられる金属水素化物（Ａ）としては、水素化ジルコニウム、水素化チタン、水素化アルミニウム、水素化マグネシウム、水素化カルシウム等が挙げられる。これら金属水素化物（Ａ）は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。点火薬組成物としての安定性、取り扱い容易性の観点から、水素化ジルコニウム及び／又は水素化チタンが好ましく、特に水素化ジルコニウムが好ましい。
当該金属水素化物（Ａ）の粒径は、迅速な着火応答性に関する電流発火感度に影響するものであり、点火器の要求性能に応じ適宜設定されるものである。用いる粒径は１〜１０μｍであることが好ましい。
本発明の点火器用点火薬組成物における金属水素化物（Ａ）の含有率は、１０〜５０質量％が好ましい。より好ましくは１０〜４０質量％の範囲である。金属水素化物（Ａ）の含有量が１０質量％未満では、十分な出力が得られず、５０質量％を超えると、点火器用点火薬組成物に要求される電流発火感度を満たさないおそれがある。

本発明に使用される金属粉末（Ｂ）は、燃焼成分として機能するものである。本発明に用いられる金属粉末（Ｂ）は、タングステン粉末、アルミニウム粉末、マグネシウム粉末、チタン粉末、モリブデン粉末から選択される金属粉末（Ｂ）である。これら金属粉末（Ｂ）は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を混合して使用してもよい。当該金属粉末（Ｂ）は、点火燃焼過程において含有量の一部もしくは全量が酸化作用を受け、発熱すると共に、金属熱粒子を生成する機能を有する。当該金属粉末（Ｂ）としては、上記点火器用点火薬組成物の摩擦感度を低減し、製造時の取り扱いを容易にする観点から、タングステン粉末、またはモリブデン粉末を使用するのが好ましく、特にタングステン粉末の使用がより好ましい。なお、金属粉末（Ｂ）は、公知の方法により形成される球状形状が好適に使用される。当該金属粉末（Ｂ）の粒径は、迅速な着火応答性に関する電流発火感度に影響するものであり、点火器の要求性能に応じ適宜設定されるものである。用いる金属粉末（Ｂ）の粒径は０．０１〜５μｍであることが好ましい。
本発明の点火器用点火薬組成物に用いる金属粉末（Ｂ）の含有率は、点火器用点火薬組成物中、１０〜５０質量％の範囲であることが好ましく、１５〜４５質量％の範囲であることが更に好ましい。金属粉末（Ｂ）の含有率が１０質量％未満では、要求される電流発火感度を満たさないおそれがあり、一方、５０質量％を超えると、出力が下がるおそれがある。

本発明の点火器用点火薬組成物には過塩素酸塩（Ｃ）が用いられ、この過塩素酸塩（Ｃ）は酸化剤として機能し、上記金属水素化物（Ａ）及び金属粉末（Ｂ）を酸化させる機能を担うものである。当該過塩素酸塩（Ｃ）としては、アルカリ金属過塩素酸塩、アルカリ土類金属過塩素酸塩、過塩素酸アンモニウム等が挙げられる。特にアルカリ金属過塩素酸塩が好ましく、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウムが好適に使用される。
当該点火器用点火薬組成物中における過塩素酸塩（Ｃ）の含有率は、２０〜７０質量％が好ましく、２５〜６０質量％の範囲であることが更に好ましい。過塩素酸塩（Ｃ）の含有率が２０質量％未満では、十分な出力が得られず、一方、７０質量％を超えると、点火器用点火薬組成物に要求される電流発火感度を満たさないおそれがある。

本発明の点火器用点火薬組成物は、金属水素化物（Ａ）が１０〜５０質量％、金属粉末（Ｂ）が１０〜５０質量％、並びに過塩素酸塩（Ｃ）が２０〜７０質量％の範囲であることが好ましく、金属水素化物（Ａ）が１０〜４０質量％、前記金属粉末（Ｂ）が１５〜４５質量％、及び過塩素酸塩（Ｃ）が２５〜６０質量％の範囲であることが更に好ましい。
本発明の点火器用点火薬組成物は、より好ましくは、金属水素化物（Ａ）が水素化ジルコニウム及び／又は水素化チタンであり、金属粉末（Ｂ）がタングステン粉末またはモリブデン粉末であり、過塩素酸塩（Ｃ）が過塩素酸カリウムである。
当該点火薬組成物として特に好ましい具体例としては、水素化ジルコニウム、タングステン、過塩素酸カリウムを含有する組成物が挙げられる。この場合、水素化ジルコニウム１０〜５０質量％、タングステンを１０〜５０質量％、過塩素酸カリウムを２０〜７０質量％を含有する組成物とすることが好ましい。また別の好ましい態様としては、水素化チタン、タングステン、過塩素酸カリウムを含有する組成物が挙げられる。この場合、水素化チタン１０〜５０質量％、タングステンを１０〜５０質量％、過塩素酸カリウムを２０〜７０質量％を含有する組成物とすることが好ましい。

本発明の点火器用点火薬組成物は、更に任意成分として、他の金属粉末、他の酸化剤、塩基性物質、バインダ、配合剤類等を添加することができる。

本発明において、金属粉末（Ｂ）に加えて、任意に他の金属粉末を添加し、混合金属粉末として使用することができる。その他の金属粉末としては、ジルコニウム粉末、マグナリウム粉末、銅粉末、ベリリウム粉末等を適用することができる。なお、他の金属粉末の添加量は点火器用点火薬組成物中において、１０質量％以下であることが好ましい。

また、本発明の点火器用点火薬組成物は、過塩素酸塩（Ｃ）に加えて、任意に他の酸化剤を含有することができる。他の酸化剤として、具体的には、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、塩基性硝酸胴、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム等の硝酸塩類、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、塩素酸アンモニウム等の塩素酸塩類が挙げられる。これら他の酸化剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。特に、過塩素酸塩（Ｃ）類と硝酸塩類との混合酸化剤は、電流発火感度の維持と摩擦感度の低減作用の両立作用を有することが期待され、本願に係る点火薬組成物の効果向上作用が期待されるため好ましい。なお他の酸化剤の含有率は、点火器用点火薬組成物中において３０質量％以下であることが好ましい。

本発明の点火器用点火薬組成物は、更に任意の塩基性物質を含有することが好ましい。該塩基性物質を配合することで、点火器の金属部分の腐食を抑制することができる。具体的には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ルビジウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化タリウム、酸化セシウム等の金属酸化物、過酸化リチウム、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過酸化ルビジウム、過酸化セシウム、過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、過酸化ストロンチウム、過酸化バリウム等の金属過酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。これら塩基性物質は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、これらの塩基性物質は、水溶性であってもよいし、非水溶性であってもよい。これらの中でも金属酸化物が好ましく、中でも酸化マグネシウムが特に好ましい。
なお、塩基性物質の含有率は、点火器用点火薬組成物中、１０質量％以下であることが好ましい。点火薬組成物のバランスを考慮すると、５質量％以下であることが更に好ましい。

本発明の点火器用点火薬組成物は、更にバインダを含有することが好ましい。該バインダを配合することで、点火器用点火薬組成物を成形体とする際に、破壊強度及びその他の機械的性質を改善することができる、具体的には、カルボキシメチルセルロースの金属塩、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、グアガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、デンプンなどの多糖誘導体、ステアリン酸塩、フッ素ゴム、ＳＢＳゴム等の有機バインダが挙げられる。これらバインダは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
なお、バインダの含有率は、点火器用点火薬組成物中、５質量％以下であることが好ましい。
本発明において、バインダはそのまま当該点火薬組成物に混用して用いてもよく、バインダに適当な溶剤を添加し、当該点火薬組成物に混用する方法を用いてもよい。上記溶剤は、バインダに対して不活性であり、分散性に優れるもの、又は良溶解性を示すものであれば特に問題なく使用することができる。一方、乾燥工程において揮散しやすい物性が製造工程上で好ましく、炭化水素類、エステル類、ケトン類等の揮発性の有機溶剤が好適に用いられる。

本発明の点火器用点火薬組成物は、金属水素化物（Ａ）、金属粉末（Ｂ）、過塩素酸塩（Ｃ）に、必要に応じて適宜選択した各種任意成分を配合して、混合することにより粉末状の点火器用点火薬を製造することができる。若しくは各組成物成分の混合物を造粒し、顆粒成形体として点火器用点火薬を製造することもできる。

本発明の点火器用点火薬の製造において、混合方法の一例としては、金属水素化物（Ａ）、金属粉末（Ｂ）、過塩素酸塩（Ｃ）、及び任意成分を混合機にて混合することで、これらの混合物を得ることができる。また別の態様として、金属水素化物（Ａ）、金属粉末（Ｂ）の混合物に、更にその他の金属粉末等の任意成分を添加した混合物に、溶剤に溶解したバインダを添加し、これを混合機にて混合する。その後、過塩素酸塩（Ｃ）、及び任意のその他の酸化剤、塩基性物質等を添加し、さらに混合してこれらの混合物を得る方法が挙げられる。

造粒方法としては、バインダ成分を添加し混合工程を経て得られた混合物を、パレット上にとり風晒した後、篩に通して顆粒を得る方法が挙げられる。得られる顆粒の粒径は用いる篩のメッシュのサイズにより決定されるが、本発明の点火器用点火薬組成物においては、その粒径が１．０ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、０．８ｍｍ以下の範囲であることが更に好ましい。また、顆粒をある容積に計量する場合においては、粒径が揃っていることが好ましいが、メッシュが粗すぎると粒径が揃わず、メッシュが細かすぎると混合物がパスしにくい。よって、メッシュのサイズはこのことを考慮して決めるべきである。

上述したように、点火薬を調製するためには、混合工程、造粒工程に加え、各原料成分の計量や移送など、点火薬組成物への機械的接触や物理的移動を伴う操作工程を経由するものであり、鋭敏な摩擦感度を有する点火薬の製造には慎重な取扱いが要求される。本発明の点火器用点火薬組成物は、摩擦感度が低減されており、製造工程における取扱い安全性が大いに向上する物性であり、顕著に優れた効果を有するものである。

本発明の点火器用点火薬組成物は、電流発火感度を維持しながら、摩擦感度を低減することを達成できるものである。したがって点火薬調製工程の安全性を向上させる効果を有すると共に、当該点火薬を点火器に採用することより、点火器として迅速な応答性を確保しつつ、点火器製造工程における安全性を確保することを可能とするものである。したがって本発明は、上述した点火器用点火薬組成物を用いた点火器を包含するものである。本発明の点火器は、上記点火器用点火薬組成物を用いる以外、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。

以下に、図１を参照して本発明の点火器を詳細に説明する。
図１は、本発明の点火器の一例の断面図である。図１に示した点火器１は、点火薬２を格納するカップ体６と、カップ体６を格納するカバー体９、外部と電気的に接続するための電極ピン８が絶縁体４により固定された塞栓７と、各電極ピン８間に接続され点火薬２に接する電橋線３とを備える。塞栓７とカップ体６の接合部、及び塞栓７と電極ピン８の接合部は絶縁樹脂５により覆われて保護されている。なお、本発明の点火器１は、更に点火器に通常用いられる公知の部品を備えることができる。ここで、本発明の点火器１は、点火薬２に、上述した本発明の点火器用点火薬組成物、またはその成形体である点火薬を用いることを要する。

図１の点火器１の作動について説明する。車両の衝突をセンサー（図示せず）が感知すると、コントロールユニット（作動器；図示せず）に信号を送り、この信号を検知したコントロールユニットから電極ピン８に通電される。この通電電流により電橋線３がジュール熱を発し、この熱によって電橋線３に接触する点火薬２が発火し、その発熱エネルギー及び発生圧力によりカップ体６を破断し、火炎を当該点火器１の外部に放出することにより点火器として機能するものである。すなわち点火薬２は、電橋線３の発熱により迅速に点火する発火感度性能が要求されるものである。

次に、当該点火器１の一般的な製造方法を説明する。
塞栓７に電極ピン８及び電橋線３等を装着した塞栓組立て体を、点火薬２を充填したカップ体６に挿入して固定する。その後、カップ体６の外周にカバー体９を被せ、絶縁樹脂５でモールド固定することにより当該点火器１が製造することができる。点火薬２は、計量工程、カップ体６への装填工程、塞栓組立て体の挿入工程、及び塞栓固定工程において、物理的移動及び機械的接触摩擦過程を経由して、当該点火器１が製造される。
本発明の点火器用点火薬組成物は、従来汎用されている点火薬と同等の電流発火感度が維持されており、迅速な点火特性を有する。更に摩擦感度が低減されており、点火器の製造工程における取扱い安全性において大いに向上する物性である。すなわち、本発明の点火薬組成物は、点火器に採用することにより、製造安全性が向上すると共に、点火器感度において規定の性能を満たす点火器を提供できるものである。

ところで、本発明は前記点火器を用いたガス発生器を含む。当該ガス発生器は、シートベルトプリテンショナーの起動に用いられる小型ガス発生器として好適に使用されるものである。また、エアバッグ展開用のガス発生器として好適に使用されるものである。
図２を参照して本発明のガス発生器を詳細に説明する。図２は、本発明の点火器を用いたシートベルトプリテンショナー用ガス発生器の一例の断面図である。図２に示したガス発生器１１は、燃焼によりガスを発生するガス発生剤１２を格納するカップ体１３と、カップ体１３の内側に配置され、外部と電気的に接続するための電極ピン１６を備え、通電によりガス発生剤１２を着火させる点火器１４と、カップ体１３と点火器１４を固定するホルダー１５とを備える。なお、ガス発生器１１は、更にガス発生器に通常用いられる公知の部品を備えることができる。

図２のガス発生器１１の作動について説明する。センサー（図示せず）が衝突を感知すると、コントロールユニット（作動器）（図示せず）に信号を送り、この信号を検知したコントロールユニットから電極ピン１６に通電する。これを受けて点火器１４に内在する電橋線が発熱し、この熱によって点火器１４に装填される点火薬が発火し、火炎が点火器１４のカップ体１３内側へ放出される。この火炎によりガス発生剤１２が燃焼して多量のガスを発生させる。発生した多量のガスは、シートベルトプリテンショナー（図示せず）に導入され、シートベルトプリテンショナー内の圧力を上昇させることにより、シートベルトプリテンショナーが作動し、シートベルトを締め付ける。

さらに、図３を参照して本発明のエアバッグ用ガス発生器について詳細に説明する。
図３は、本発明の点火器を用いたエアバッグ用ガス発生器の一例の断面図である。図３に示したガス発生器２１は、ガス噴出孔２６が複数個設置された金属製容器によるハウジングアッパー２２により外殻が形成され、その内部に本発明の点火器２３とフィルター２５が装備されている。その内部空間にはガス発生剤２４が充填されており、前記点火器２３の近接部にはエンハンサー室が設置されおり、通常のガス発生器構成の場合、点火器２３から発生される点火炎をガス発生剤２４に伝達するエンハンサー剤（伝火薬）２７がエンハンサー室に充填されている。なお、ガス発生器２１は、更にガス発生器に通常用いられる公知の部品を備えることができる。エンハンサー剤２７は、通常用いられる公知の材料を用いることができる。
図３において短尺円筒形状のいわゆるディスク型ガス発生器を示し説明したが、本発明に係るエアバッグ展開用ガス発生器はこれに限定されず、長尺円筒形状のシリンダー型ガス発生器、少量の発火性火工製剤と高圧ガスボンベを備えたハイブリッド型ガス発生器においても同様に、本発明の点火器は適用されるべきものである。

図３のガス発生器２１の作動について説明する。車両の衝突をセンサー（図示せず）が感知すると、コントロールユニット（作動器）（図示せず）に信号を送り、この信号を検知したコントロールユニットから点火器２３へ通電信号を送る。これを受けて点火器２３は内在する電橋線が発熱し、この熱によって点火器２３に装填される点火薬が発火し、火炎が点火器２３のエンハンサー室内側へ放出される。火炎によりエンハンサー室に装填されたエンハンサー剤が着火し、更に強力な火炎と高温高圧ガスをガス発生剤２４に受渡し、ガス発生剤２４を燃焼させ、多量のガスを発生させる。発生した多量のガスは、フィルター２５を経由し、ガス噴出孔２６からエアバッグ内に導入されバッグを展開する。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

実施例１
酢酸イソアミル中にバインダとしてニトロセルロースを溶解し、バインダ濃度２質量％の酢酸イソアミル溶液を調製した。次に、水素化ジルコニウム（粒径：２．５μｍ）８．５５ｇ、タングステン粉末（粒径：０．６〜０．８μｍ）９．６ｇ及び過塩素酸カリウム１１．８５ｇ（粒径：１２〜１８μｍ）、酸化マグネシウム０．１５ｇの混合物に、上記バインダの酢酸イソアミル溶液（バインダ濃度：２質量％）１．５ｇを添加した後、さらに酢酸イソアミル１１ｇを添加し、混合機にて混合した。混合を終了した後、得られた混合物をパレット上に広げ、風晒した。風晒した後、２４メッシュ（目開き約０．８〜０．６ｍｍ）の篩を通して造粒を行い、その造粒物を乾燥機に入れ、６０℃で乾燥させ、実施例１の点火器用点火薬（約３０ｇ）を得た。

実施例２〜４
さらに、それぞれの成分の組成比を、表１に示すように変更して、実施例１と同様の調製方法で実施例２〜４の点火器用点火薬を調製した。

比較例
酢酸イソアミル中にバインダとしてニトロセルロースを溶解し、バインダ濃度１．３質量％の酢酸イソアミル溶液を調製した。次に、ジルコニウム（粒径：２μｍ）１５０ｇ、タングステン粉末（粒径：０．６〜０．８μｍ）１７５ｇの混合物に、上記酢酸イソアミル溶液（バインダ濃度：１．３質量％）４５ｇを添加した後、さらに酢酸イソアミル５０ｇを添加し、混合機にて混合した。その後、過塩素酸カリウム１７５ｇ、及び酸化マグネシウム２．５ｇ、さらに酢酸イソアミル６０ｇを添加し、混合機にて混合した。混合を終了した後、得られた混合物をパレット上に広げ、風晒した。風晒した後、２４メッシュの篩を通して造粒を行い、その造粒物を乾燥機に入れ、６０℃で乾燥させ、点火器用点火薬（約５００ｇ）を得た。

実施例１〜４と比較例の点火器用点火薬の組成を表１に示す。なお、配合量は、組成物全体基準での質量比である。

実施例１〜４及び比較例により得られた点火器用点火薬に対し、下記の方法により、摩擦感度試験及び電流発火感度試験を行った。その結果を表２に示す。

（１）摩擦感度試験（ＪＩＳＫ４８１０に従う試験方法）
ＢＡＭ式摩擦感度試験機に取り付けた磁器製の摩擦棒と摩擦板の間に、実施例または比較例の点火薬をはさみ、荷重をかけた状態で摩擦板を水平に動かすことにより、摩擦感度試験を行った。荷重と爆発の成否との関係から摩擦感度の度合いを調べるが、その度合いについては、同一荷重で連続して試験を６回行い、１回だけ爆発するか、又は１回だけ爆発すると推定される１／６爆点の荷重を求めることにより、判断した。

（２）電流発火感度試験
最小発火電流、及び最大不発火電流を計算するための統計的な手法として、ブルーストーン法を用い、電流発火感度を評価した。簡単に説明すると、図１に示す点火器に、実施例１〜４及び比較例の点火薬を２１５ｍｇ装填して、試験点火器を作製した。これに対し、通電電流について等間隔で分けた複数のレベルを設定し、通電による試料の発火、不発火に応じて通電電流のレベルを変えていく。これを４０回行い、最終的に統計処理をして最小発火電流及び最大不発火電流の平均値及び標準偏差を算出し、そこから所望の信頼度における最小発火電流及び最大不発火電流を求めた。なお、最小発火電流及び最大不発火電流の信頼水準を９５％とし、信頼度を９９．９９９９％とした。

摩擦感度試験において、実施例１〜４の点火薬は、１／６爆点の荷重は５６００〜１０８００ｇｆであると認められた。これに対し、従来の点火薬である比較例は荷重７５ｇｆで２回の爆発を起こし、荷重５０ｇｆでは爆発が起きなかったことから、荷重５０〜７５ｇｆの間に１／６爆点の荷重が存在すると判断した。摩擦感度試験の結果から、実施例１〜４の点火器用点火薬組成物は、比較例の点火器用点火薬組成物に比べて１／６爆点の荷重が大きく、摩擦感度が有意に低下し鈍感化していることが分かる。
一方、電流発火感度については、実施例１〜４と従来品の点火薬である比較例は、最小発火電流、及び最大不発火電流の値はほぼ同等であった。実施例１〜４は点火器用点火薬の使用に際して問題はなく、要求される電流発火感度を満たしていることがわかる。

実施例５
水素化チタン（粒径：８．０μｍ）６．３ｇ、タングステン粉末（粒径：０．６〜０．８μｍ）９．６ｇ、および過塩素酸カリウム（粒径：１２〜１８μｍ）１４．１ｇの組成比率にて仕込んだ以外は、実施例１と同様の調製方法（酸化マグネシウム：０．１５ｇ、バインダとしてニトロセルロースの酢酸イソアミル溶液（バインダ濃度：２質量％）１．５ｇを添加）で実施例５の点火器用点火薬を調製した。

実施例６
水素化チタン（粒径：８．０μｍ）２．７８２ｇ、タングステン粉末（粒径：０．６〜０．８μｍ）６．５７２ｇ、過塩素酸カリウム（粒径：１２〜１８μｍ）１０．６４６ｇ、及び酢酸イソアミル７ｇを添加し、混合機にて混合した。混合を終了した後、得られた混合物をパレット上に広げ、風晒した。風晒した後、２４メッシュ（目開き約０．８〜０．６ｍｍ）の篩を通して造粒を行い、その造粒物を乾燥機に入れ、６０℃で乾燥させ、実施例６の点火器用点火薬（約２０ｇ）を得た。

実施例５〜６の点火器用点火薬の組成を表３に示す。なお、配合量は組成物全体基準での質量比である。

実施例５〜６の点火器用点火薬に対し、ＪＩＳＫ４８１０に従う上記摩擦感度試験を行なった。また点火薬の機能有無を確認するため、以下の試験条件にて電流発火確認試験を行なった。その結果を表４に示す。

（３）電流発火確認試験
図１に示す点火器に、実施例５〜６の点火器用点火薬２１５ｍｇを点火薬２として装填して、試験用点火器を作製した。電極ピン８に、電流１．２Ａを通電時間２ｍｓｅｃにて印加して発火の有無を確認した。

実施例５〜６の点火薬は、摩擦感度試験における１／６爆点の荷重値から、摩擦感度が有意に鈍感化することが明らかとなった。また、点火器の起動確認方法として、電流１．２Ａを通電時間２ｍｓｅｃにて印加する条件により、実施例５〜６は発火することが確認され、点火器用点火薬組成物として使用に際して問題がないことが確認できた。

したがって、本発明に係る点火器用点火薬組成物は、要求される電流発火感度を満たしつつ、摩擦感度を低減させた性能を達成されていることが示された。すなわち、微小電流により確実に発火できる感度を有する点火薬であると共に、摩擦感度が低減し鈍感化されたことにより製造工程における安全性が向上する顕著にすぐれた効果を有するものである。

１，１４，２３点火器
２点火薬
３電橋線
４絶縁体
５絶縁樹脂
６，１３カップ体
７塞栓
８，１６電極ピン
９カバー体
１１，２１ガス発生器
１２，２４ガス発生剤
１５ホルダー
２２ハウジングアッパー
２５フィルター
２６ガス噴出孔
２７エンハンサー剤

Claims

金属水素化物（Ａ）、
タングステン粉末、モリブデン粉末、アルミニウム粉末、チタン粉末、及びマグネシウム粉末からなる群から選択される１種以上である金属粉末（Ｂ）、並びに
過塩素酸塩（Ｃ）
を含有する点火器用点火薬組成物。
前記金属水素化物（Ａ）が、水素化ジルコニウム及び／又は水素化チタンを含有する請求項１に記載の点火器用点火薬組成物。
前記金属粉末（Ｂ）が、タングステン粉末を含有する請求項１または２に記載の点火器用点火薬組成物。
前記金属水素化物（Ａ）を１０〜５０質量％含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の点火器用点火薬組成物。
前記金属水素化物（Ａ）を１０〜５０質量％、
前記金属粉末（Ｂ）を１０〜５０質量％、並びに
前記過塩素酸塩（Ｃ）を２０〜７０質量％
含有してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の点火器用点火薬組成物。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の点火器用点火薬組成物を用いることを特徴とする点火器。
請求項６に記載の点火器を用いたことを特徴とするシートベルトプリテンショナー用ガス発生器。
請求項６に記載の点火器を用いたことを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。