CZ20014668A3

CZ20014668A3 - Gas-producing composition

Info

Publication number: CZ20014668A3
Application number: CZ20014668A
Authority: CZ
Inventors: Eishi Sato; Ryoi Kodama; Kenjiro Ikeda; Dairi Kubo
Original assignee: Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2002-09-11
Also published as: KR100420563B1; KR20020011447A; WO2001000544A1; EP1205457A1

Abstract

A gas-generant composition comprising a fuel, an oxidizing agent and an additive, wherein the fuel comprises at least one high-energy nitrogen-containing organic compound exhibiting a high combustion speed and at least one low-energy nitrogen-containing organic compound exhibiting a low combustion speed, and the low-energy nitrogen-containing organic compound has a 50 % average particle diameter is 40 mu m or less.

Description

Oblast technikyTechnical field

Předmětný vynález se týká plynotvorné kompozice, která je vhodná pro použití ve vyvíječi plynů, jenž se používá například v systému pro zachycení pasažérů, jako je airbag a předpínač bezpečnostních pásů. Tyto systémy se používají pro ochranu pasažérů v automobilu při nárazu motorového vozidla apod. Konkrétněji se předmětný vynález týká takových plynotvorných kompozic, jejichž spalovací vlastnosti jsou vhodné pro použití uvedené kompozice ve výše uvedených případech.The present invention relates to a gas generating composition suitable for use in a gas generator used, for example, in a passenger restraint system such as an airbag and seat belt pretensioner. These systems are used to protect occupants in an automobile in the event of a crash of a motor vehicle or the like. More particularly, the present invention relates to gas generating compositions whose combustion properties are suitable for use of the composition in the above cases.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Airbagový systém je záchytný systém pro pasažéry, který se v posledních letech všeobecně používá pro zlepšení bezpečnosti pasažérů sedících v automobilu. Airbagový systém pracuje na principu vyvíječe plynu, který pracuje na základě vyhodnocení signálů ze senzorů detekujících srážku a který slouží pro nafouknutí airbagu, takže dochází ke ztlumení nárazu pasažérů na stěnu automobilu v důsledku uvedené srážky. Uvedený vyvíječ plynů musí mít schopnost vyprodukovat během předem stanovené doby požadované a dostatečné množství čistého plynu, který neobsahuje žádné škodlivé látky.The airbag system is an occupant restraint system that has been widely used in recent years to improve the safety of passengers in a car. The airbag system operates on the principle of a gas generator which operates by evaluating the signals from the sensors detecting the collision and which serves to inflate the airbag so that the impact of the occupants on the car wall is damped as a result of the collision. Said gas generator must have the ability to produce within a predetermined period the required and sufficient quantity of clean gas which contains no harmful substances.

V posledních letech bylo v této souvislosti navrženo nahrazení dosud používaných azidových sloučenin obsahujících kovy za plynotvorné kompozice obsahující organické sloučeniny obsahující dusík, které slouží jako palivo, v kombinaci s • · · · é · anorganickými oxidačními činidly. Tyto známé plynotvorné kompozice jsou výhodné tím, že jsou schopné vyvíjet velké množství plynu, přičemž jejich výroba je spojena s menším rizikem. Avšak mnoho z uvedených plynotvorných kompozic, ve kterých se jako palivo používají organické sloučeniny obsahující dusík, mají hodnotu spalovacího tepla 2 500 joulů/gram nebo více a vyvinutý plyn má tedy vysokou teplotu a tlak, takže je třeba, aby vyvíječ plynu byl opatřen mnoha chladiči nebo chladícími prostředky. Kromě toho má struska, neboli vedlejší produkt vzniklý při spalování uvedených plynotvorných kompozic rovněž vysokou teplotu a tím i tekutost, takže tato struska může vytéct z vyvíječe plynu a v nejhorším případě i spálit pasažéry. Ačkoli je možné konstrukci jakéhokoli vyvíječe plynu vylepšit použitím mnoha chladičů nebo chladicích prostředků, jsou tyto konstrukční změny doprovázeny zvětšením velikosti daného vyvíječe plynů, což je v protikladu s obecným trendem, který směřuje ke snižování velikosti a hmotnosti vyvíječů plynů.In recent years, it has been proposed in this context to replace the metal-containing azide compounds hitherto used with gas-forming compositions containing nitrogen-containing organic compounds that serve as fuel in combination with inorganic oxidizing agents. These known gas generating compositions are advantageous in that they are capable of generating a large amount of gas while producing less risk. However, many of the gas generating compositions in which nitrogen-containing organic compounds are used as fuel have a combustion heat value of 2,500 joules / gram or more, and therefore the gas produced has a high temperature and pressure, so many gas coolers need to be provided. or cooling means. In addition, the slag or by-product resulting from the combustion of the gas generating compositions also has a high temperature and thus fluidity, so that the slag can flow out of the gas generator and, in the worst case, even burn the passengers. Although it is possible to improve the design of any gas generator by using many coolers or coolants, these design changes are accompanied by an increase in the size of the gas generator, in contrast to the general trend towards reducing the size and weight of the gas generators.

Pro vyřešení tohoto problému bylo navrženo několik způsobů vytvoření strusky, která vykazuje vysokou viskozitu i při vysoké teplotě, a to přidáním struskotvorného činidla do dané plynotvorné směsi za účelem zvýšení účinnosti shromažďování vznikající strusky. Tak například ve zveřejněné japonské patentové přihlášce číslo Hei 4(1992)-265292 byl popsán způsob, kdy se do dané kompozice za účelem zvýšení účinnosti shromažďování strusky přidává nízkoteplotní struskotvorné činidlo, jako je například oxid křemičitý, a vysokoteplotní struskotvorné činidlo, ze kterého vzniká pevná látka, jejíž teplota tání je téměř shodná nebo vyšší než teplota spalování. Avšak toto struskotvorné činidlo samo o sobě jen velmi málo přispívá k vyvíjení plynu a proto se vzrůstajícím množstvím přidaného struskotvorného činidla klesá množství vyvinutého plynu. Dále zvýšení množství přidávaného struskotvorného činidla vede ke snížení rychlosti spalování, což ztěžuje nastavení rychlosti spalování jednotlivých plynotvorných směsí.To solve this problem, several methods of slag formation have been proposed which exhibit high viscosity even at high temperature by adding a slagging agent to the gas generating composition to increase the slag collection efficiency. For example, in Japanese Patent Application Publication No. Hei 4 (1992) -265292, a method has been described for adding a low temperature slagging agent such as silica and a high temperature slagging agent to form a solid to increase slag collection efficiency. a substance whose melting point is almost equal to or higher than the combustion temperature. However, this slag-forming agent alone contributes very little to the generation of gas, and therefore the amount of gas generated decreases as the amount of slag-forming agent increases. Further, increasing the amount of slag-forming agent added leads to a reduction in the combustion rate, making it difficult to adjust the combustion rate of the individual gas generating compositions.

Na druhé straně jsou plynotvorná tělíska, jež jsou umístěna do vyvíječe plynu, vytvarována do specifického tvaru, a to za účelem dosažení kontrolované stability spalování jednotlivých plynotvorných tělísek a pro dosažení kontrolovaného chování při hoření plynu vznikajícího při tomto spalovaní. Rychlost spalování jednotlivých plynotvorných tělísek se mění v závislosti na jejich složení a v závislosti na průměru částic tvořících tvarovaný výrobek z dané plynotvorné kompozice. Plynotvorné kompozice s nízkou rychlostí spalování se tvarují do výrobků, které jsou menší, neboli jejich celkový měrný povrch je větší, takže je umožněno, aby k vyvinutí plynu došlo velmi rychle během krátké doby. Naopak, plynotvorné kompozice s vysokou rychlostí spalování se tvarují do výrobků, které jsou větší, neboli jejich celkový měrný povrch je menší, takže je možné dosáhnou požadovaného chování dané kompozice při hoření.On the other hand, the gas generating bodies which are placed in the gas generator are shaped to a specific shape in order to achieve controlled combustion stability of the individual gas generating bodies and to achieve a controlled burning behavior of the gas resulting from the combustion. The combustion rate of the individual gas generating bodies varies depending on their composition and the diameter of the particles forming the shaped article of the gas generating composition. Low-speed gas-forming compositions are formed into products that are smaller, or their overall specific surface area is larger, so that gas evolution can occur very quickly within a short time. Conversely, gas forming compositions with a high combustion rate are formed into products that are larger, or their overall specific surface area is smaller, so that the desired burning behavior of the composition can be achieved.

Spalovací vlastnosti dané plynotvorné kompozice se téměř vždy stanovuje prostřednictvím chování při hoření. Spalovací vlastnosti plynotvorné kompozice se obvykle stanovují například pomocí křivky závislosti tlaku měřeného uvnitř tanku o objemu 60 litru, ve kterém se spaluje testovaná plynotvorná kompozice, na čase. V posledních letech upoutala všeobecnou pozornost tzv. technika odlehčení, která se používá pro » · · · 4 • · ····The combustion properties of a given gas-generating composition are almost always determined by burning behavior. The combustion properties of a gas generating composition are typically determined, for example, by a time-dependency curve measured within a 60 liter tank in which the test gas generating composition is combusted. In recent years, the so-called lightening technique, which is used for »· · · 4 • · ····, has attracted general attention

ochranu pasažérů před možným zraněním způsobeným při nafukování airbagu. Za tímto účelem se nyní požaduje, aby daná plynotvorná kompozice měla takové spalovací vlastnosti, že při testu spalování v tanku o objemu 60 litrů vzrůstá rychlost vyvíjení plynu pomalu během prvních 10 až 20 milisekund od zapálení testované kompozice a po uplynutí této doby uvedená rychlost vzrůstá velmi prudce. Plynotvorná kompozice mající takovéto spalovací vlastnosti vyvíjí v počátečním stádiu spalování plyn jen mírně rychle, čímž je zajištěna lepší účinnost ochrany pasažérů. Chování při hoření plynotvorných kompozic je možné částečně regulovat změnou konfigurace nebo tvaru výrobku vyrobeného z dané kompozice a výpočtem množství vyvinutého plynu. Vztah mezi tvarem výrobku vyrobeného z dané plynotvorné kompozice a množstvím vyvinutého plynu je v oblasti pohonných plynů již velmi dlouho známý. Vhodný tvar výrobku vyrobeného z dané plynotvorné kompozice je například možné snadno stanovit pomocí popisu uveřejněného v publikaci Explosive Handbook, Shuppan Co., Ltd., 1987, str. 279.to protect passengers from possible injuries caused when the airbag inflates. To this end, it is now desired that the gas generating composition has such combustion properties that, in a 60 liter tank test, the rate of gas evolution slowly increases within the first 10 to 20 milliseconds after ignition of the test composition, and thereafter sharply. A gas generating composition having such combustion properties develops gas only slightly at an early stage of combustion, thereby providing better protection for the occupants. The burning behavior of the gas generating compositions can be partially controlled by changing the configuration or shape of the article made from the composition and by calculating the amount of gas produced. The relationship between the shape of the product made from the gas generating composition and the amount of gas produced has long been known in the field of propellant gases. For example, the suitable shape of the article made from the gas generating composition can be readily determined by the description in Explosive Handbook, Shuppan Co., Ltd., 1987, p. 279.

Dále byly navrženy takové způsoby, kdy se spolu kombinují alespoň dvě plynotvorné kompozice, které se od sebe liší rychlostí spalování, přičemž tyto kompozice se spolu kombinují po vrstvách, takže chování při hoření výsledného produktu je možné kontrolovat právě prostřednictvím takovýchto stupňů tvořených jednotlivými vrstvami. Tento způsob regulace spalovacích vlastností plynotvorné kompozice byl popsán například ve zveřejněné japonské patentové přihlášce číslo Hei 6(1994)-107108. Ve zveřejněné japonské patentové přihlášce číslo a Hei 6(1994)-107109 byla popsána plynotvorná tělíska opatřená zčásti inertním povlakem, který slouží po zpomalení rychlosti spalovaní. V obou těchto dokumentech je popsáno, že • · · · · · • · · c · · · · · □ ♦ · · • · · ·· ··· se spolu po vrstvách kombinují dvě plynotvorné kompozice, které se od sebe navzájem liší rychlostí spalování, za vzniku tvarovaných plynotvorných tělísek z uvedených plynotvorných kompozic. Při zapálení takto vyrobených plynotvorných tělísek je umožněno, aby hoření začalo od poměrně málo hořlavé vrstvy, čímž dojde při testu spalování v tanku o objemu 60 litrů ke snížení rychlosti vyvíjení plynu v počátečním stádiu hoření. Při tvarování uvedených plynotvorných tělísek je potřeba použít více procesních stupňů než obvykle, protože, jak již bylo vedeno, se spolu kombinují po vrstvách dvě plynotvorné kompozice lišící se od sebe rychlostí spalování. Dále je třeba uvést, že díky použití alespoň dvou různých plynotvorných kompozic jsou náklady na výrobu těchto plynotvorných tělísek poměrně vysoké.Further, methods have been proposed in which at least two gas generating compositions which differ from each other in the rate of combustion are combined with each other, and the compositions are combined in layers, so that the combustion behavior of the resulting product can be controlled by such layers. This method of controlling the combustion properties of a gas generating composition has been described, for example, in Japanese Patent Application Publication No. Hei 6 (1994) -107108. Japanese Patent Application Publication No. Hei 6 (1994) -107109 discloses gas-forming bodies provided in part with an inert coating which serves to slow the combustion rate. In both these documents it is described that two gas-forming compositions, which are different from each other, are combined layer by layer. at the rate of combustion, to form shaped gas bodies from said gas forming compositions. By igniting the gas generating bodies thus produced, combustion is allowed to start from a relatively low flammable layer, thereby reducing the rate of gas evolution in the initial stage of combustion in a 60-liter tank combustion test. When forming said gas generating bodies, more process steps than usual are required, as, as already mentioned, two gas generating compositions differing in layer by layer differing from each other in the rate of combustion. Further, due to the use of at least two different gas generating compositions, the cost of producing these gas generating bodies is relatively high.

Dále byla ve zveřejněných japonských patentových přihláškách číslo Hei 10(1998)-87390 a Hei 10(1998)-324588 popsána plynotvorné tělíska vytvarovaná do speciálního tvaru.Further, Japanese Patent Application Publication Nos. Hei 10 (1998) -87390 and Hei 10 (1998) -324588 described gas-forming bodies shaped into a special shape.

V těchto dokumentech bylo popsáno, že požadovaného chování při hoření se zkouší dosáhnout tak, že uvedená plynotvorné tělíska jsou vytvarována do takového tvaru, že při postupujícím spalování dochází ke zužování spalovacího povrchu nejmenší možnou rychlostí, nebo dochází spíše k jeho rozšiřování. Avšak oba uvedené typy tvarovaných výrobků vyrobených z plynotvorných kompozic mají prstencovou formu obsahující jeden nebo více otvorů (v druhém případě se tedy jedná o porézní formu), takže tato tělíska obsahují alespoň jednu dutinu a pokud je jimi naplněn vyvíječ plynu, dojde ke snížení plnicí hustoty. Kromě toho je, díky omezení tvaru uvedených plynotvorných tělísek jen na určité formy, obtížné měnit jejich tvar podle různých tvarů vyvíječů plynu.It has been described in these documents that the desired burning behavior is attempted to be such that the gas generating bodies are shaped to such an extent that, as the combustion proceeds, the combustion surface narrows at the lowest possible rate or rather expands. However, both types of molded articles made of gas-generating compositions have an annular mold comprising one or more apertures (the latter being a porous mold), such that the bodies comprise at least one cavity and when filled with a gas generator, the filling density is reduced . Moreover, by limiting the shape of the gas generating bodies to only certain forms, it is difficult to change their shape according to the different shapes of the gas generators.

• 9 9999• 9,999

9« 9999 <99 «9999

9 9 9 99

Předmětem tohoto vynálezu tedy je taková plynotvorná kompozice, která je vhodná pro použití ve vyvíječích plynu, jež se používají v automobilových systémech pro zachycení pasažérů, jako je airbag a předpínač bezpečnostních pásů, přičemž tato kompozice má takové spalovací vlastnosti, které jsou ideální pro další ochranu pasažérů, přičemž pro výrobu tvarovaných výrobků vyrobených z plynotvorných kompozic podle tohoto vynálezu není zapotřebí použít složitý výrobní proces a tvar těchto výrobků není nijak omezen.Accordingly, the present invention provides such a gas generating composition suitable for use in gas generators used in automotive occupant restraint systems such as an airbag and seat belt pretensioner, the composition having combustion properties that are ideal for further protection The production of shaped articles made from the gas generating compositions of the present invention does not require a complex manufacturing process, and the shape of the articles is not limited.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Plynotvorná kompozice podle předmětného vynálezu je charakteristická tím, že zahrnuje palivo, oxidační činidlo a přísadu, přičemž uvedené palivo zahrnuje alespoň jednu vysokoenergetíckou organickou sloučeninu obsahující dusík a alespoň jednu nízkoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík, přičemž uvedená nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík má 50% střední velikost částic 40 mikrometrů nebo méně.The gas generating composition of the present invention is characterized in that it comprises a fuel, an oxidizing agent and an additive, said fuel comprising at least one high energy nitrogen containing organic compound and at least one low energy nitrogen containing organic compound, said low energy nitrogen containing organic compound having 50% medium size particles of 40 microns or less.

Rychlost spalování paliva podle předmětného vynálezu velmi závisí na reaktivitě použitého oxidačního činidla. Při vývoji tohoto vynálezu byl z hlediska rychlosti spalování kladen důraz na rychlost spalování paliva, přičemž sloučeniny obsahující dusík, jejichž rychlost spalování byla vysoká, byly označeny jako vysokoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík a sloučeniny obsahující dusík, jejichž rychlost spalování byla nízká, byly označeny jako nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík.The rate of combustion of the fuel of the present invention greatly depends on the reactivity of the oxidizing agent used. In developing the present invention, the combustion rate of the fuel has been emphasized, with nitrogen containing compounds whose combustion rate was high designated as high energy nitrogen-containing organic compounds and nitrogen containing compounds with low combustion rate as low energy. nitrogen-containing organic compounds.

444 4444 4

4« 44·· • 4 444 44 44 ·· • 4 44

444 4 4 4 4444444 4 4 4 4444

Π 44444 44·»· * / ·· 4444 44444Π 44444 44 · »· * / ·· 4444 44444

4 4444 444 «4 444 ·· *· ·· ····4,444,444 «4,444 ·· * · ·· ····

Pokud se v plynotvorné kompozici podle předmětného vynálezu používají alespoň dva různé druhy paliva, nepřesahuje obvykle rychlost spalování takové kompozice rychlost spalování plynotvorné kompozice vytvořené jen z jednoho, a to kteréhokoli, z uvedených druhů paliva. Naopak, rychlost spalování plynotvorné kompozice vytvořené z více druhů paliva je téměř konstantní a obecně leží uvnitř intervalu, jenž je vymezen rychlostmi spalování jednotlivých druhů paliva. Avšak pokud se použijí paliva s velkým rozdílem energie, nespaluje se plynotvorné kompozice vytvořená z takovéto směsi paliv konstantní rychlostí. V tomto případě dochází v počátečním stádiu ke snižování rychlosti spalování, což je způsobeno tím, že po zapálení plynotvorné kompozice ve vyvíječi plynů je spalování vysokoenergetického paliva inhibováno nízkoenergetickým palivem. Výsledkem tohoto jevu je, že vnitřní tlak plynu ve vyvíječi plynu vzroste a tím vzroste také rychlost spalování plynotvorného tělíska vytvořeného z uvedené kompozice.When at least two different types of fuel are used in the gas generating composition of the present invention, the combustion rate of such a composition typically does not exceed the rate of combustion of the gas generating composition formed from only one of any of these fuel types. Conversely, the combustion rate of a gas generating composition made up of a plurality of fuel types is almost constant and generally lies within an interval defined by the combustion rates of the individual fuel types. However, when fuels with a large energy difference are used, the gas generating composition formed from such a fuel mixture does not burn at a constant rate. In this case, the combustion rate is reduced at an early stage, due to the fact that after ignition of the gas generating composition in the gas generator, combustion of the high energy fuel is inhibited by the low energy fuel. As a result of this, the internal pressure of the gas in the gas generator increases and thus the combustion rate of the gas-forming body formed from the composition increases.

Pokud je 50% střední velikost částic nízkoenergetické organické látky obsahující dusík podle tohoto vynálezu 40 mikrometrů nebo méně, výhodně 20 mikrometrů nebo méně, je inhibiční účinek na spalování uvedené vysokoenergetické organické látky obsahující dusík jen mírný.If the 50% mean particle size of the nitrogen-containing low energy organic substance of the present invention is 40 microns or less, preferably 20 microns or less, the inhibitory effect on combustion of said high-energy nitrogen-containing organic substance is only mild.

Na tomto místě je třeba objasnit význam pojmu 50% střední velikost částic. Tato hodnota se používá pro vyjádření velikosti částic a konkrétně se tímto údajem rozumí, že 50 procent z celkového množství částic má velikost shodnou s danou hodnotou nebo nižší.The meaning of the term 50% mean particle size should be clarified at this point. This value is used to express the particle size, and in particular it is meant that 50 percent of the total particle size is equal to or less than the given value.

♦ * φφφ*♦ * φφφ *

Φφ ·#*· Φ » φ φ · ι • Φ φ * · · · » · • φ · · · * • · ···· · · · · · φ« · φ»φ· φ·· φ» φφ® ·* ♦· ·* ·*··Φ · # φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ ® · ♦ · *

Pří testu spalování v tanku o objemu 60 litrů se plynotvorné tělísko zahrnující pouze plynotvornou kompozici podle předmětného vynálezu chová tak, že v počátečním stádiu hoří nízkou rychlostí, přičemž tato rychlost se v dalším stádiu zvyšuje. Plynotvorné tělísko zahrnující pouze plynotvornou kompozici podle předmětného vynálezu tedy nehoří konstantní rychlostí, ale naopak hoří rychlostí proměnlivou. Naopak běžně používaná plynotvorná tělíska zahrnující jen jednu plynotvornou kompozici hoří obvykle konstantní rychlostí. Plynotvorné tělísko zahrnující pouze plynotvornou kompozici podle předmětného vynálezu se tedy v tomto ohledu od základu liší od běžně používaných plynotvorných tělísek.In a 60-liter tank combustion test, the gas-forming body comprising only the gas-forming composition of the present invention behaves at a low rate in the initial stage, and this rate increases at a later stage. Thus, the gas generating body comprising only the gas generating composition of the present invention does not burn at a constant rate but burns at a variable rate. Conversely, commonly used gas generating bodies comprising only one gas generating composition burn usually at a constant rate. Thus, the gas generating body comprising only the gas generating composition of the present invention is fundamentally different from the conventional gas generating bodies in this respect.

Pomocí tohoto vynálezu je tedy možné dosáhnout požadovaného chování plynotvorné kompozice při hoření, a to bez použití zvláštního postupu, jako je například postup, kdy se spolu ve vrstvách mísí dvě nebo více plynotvorných kompozic, jejichž rychlosti spalování jsou různé, za vzniku různě tvarovaných plynotvorných tělísek, nebo postup, kdy je tvar plynotvorných tělísek omezen jen na určitou formu, kterou je potřeba dodržet aby bylo možné připravit plynotvorná tělíska použitelná ve vyvíječích plynu pro záchytné systémy v automobilech, jako je například airbag.Accordingly, it is possible with the present invention to achieve the desired burning behavior of the gas generating composition without the use of a special process, such as mixing two or more gas generating compositions whose combustion rates are different to form different shaped gas generating bodies. or a process in which the shape of the gas generating bodies is limited to a particular form to be followed in order to prepare gas generating bodies usable in gas generators for automotive restraint systems such as an airbag.

Obecné je plynotvorná kompozice podle předmětného vynálezu vybraná ze skupiny plynotvorných kompozic, jejichž rychlost spalování je možné považovat při daném rozmezí pracovních tlaků vyvíječe plynů za přibližně konstantní. Důvodem pro tuto volbu je skutečnost, že pokud by byla použita plynotvorná kompozice, jejíž rychlost spalování by byla příliš závislá na tlaku, docházelo by k výrazným změnám rychlosti spalování při • · • · · · • 9 • · · · · · • · · · ·Generally, the gas generating composition of the present invention is selected from the group of gas generating compositions whose combustion rate can be considered to be approximately constant over a given range of working pressures of the gas generator. The reason for this choice is that if a gas-generating composition whose combustion rate would be too pressure-dependent would be used, the combustion rate would change significantly at 9 ° · · · · · · · · · · · · · ·

99·· · ♦ •sl 4 4 9 · · ·· ·· ·· ···· změně okolní teploty nebo při změně tlaku ve vyvíječi plynů, která by byla způsobena například rozpadem plynotvorných látek, takže takováto plynotvorná kompozice není žádoucí z hlediska použití ve vyvíječích plynu pro záchytné systémy v automobilech, jako je například airbag.99 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Change in the gas generator caused by, for example, decomposition of gas generating substances, so such a gas generating composition is not desirable use in gas generators for automotive restraint systems such as airbags.

Závislost rychlosti spalování na tlaku je dána tlakovým exponentem níže uvedené obecné rovnice, která se používá pro výpočet rychlosti spalování výbušnin. Chování při hoření dané formy plynotvorného tělíska je možné primárně stanovit pomocí rychlosti vyvíjení plynu, ze které je možné přibližně stanovit chování při spalování daného plynotvorného tělíska:The dependence of combustion rate on pressure is given by the pressure exponent of the general equation below, which is used to calculate the combustion rate of explosives. The combustion behavior of a given gas-forming body can be determined primarily by the rate of gas evolution from which the combustion behavior of the gas-forming body can be estimated approximately:

V = aPⁿ (tzv. Vieilleho rovnice) kdeV = aP ⁿ (the Vieille equation) where

V je rychlost spalování;V is the combustion rate;

a je exponent závislý na konkrétním složení a teplotě;a is the exponent dependent on the particular composition and temperature;

P je tlak; a n je tlakový exponent.P is the pressure; and n is the pressure exponent.

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu se používá plynotvorná kompozice s poměrně nízkou hodnotou tlakového exponentu a s malou závislostí rychlosti spalování na tlaku podle výše uvedené rovnice, která má tedy rychlost spalování jen málo závislou na tlaku a je tedy vhodná pro použití ve vyvíječích plynu pro záchytné systémy v automobilech, jako je například airbag.In a preferred embodiment of the present invention, a gas generating composition having a relatively low pressure exponent value and a low dependence of combustion rate on pressure according to the above equation is used, which therefore has a low pressure-dependent combustion rate and is therefore suitable for use in gas generators for containment systems. cars, such as an airbag.

• · · · • · · ·• · · · · · · · · · ·

Plynotvorná kompozice podle tohoto vynálezu má tlakový exponent v podstatě stejný jako běžně používané plynotvorné kompozice.The gas generating composition of the present invention has a pressure exponent substantially the same as commonly used gas generating compositions.

Plynotvorné tělísko podle předmětného vynálezu zahrnuje palivo, oxidační činidlo a přísadu. Palivo podle tohoto vynálezu zahrnuje alespoň jednu organickou sloučeninu obsahující dusík, která se spaluje vysokou rychlostí, a alespoň jednu organickou sloučeninu obsahující dusík, která se spaluje nízkou rychlostí.The gas generating body of the present invention comprises a fuel, an oxidizing agent, and an additive. The fuel of the present invention comprises at least one nitrogen-containing organic compound that is burned at a high rate and at least one nitrogen-containing organic compound that is burned at a low rate.

Jinými slovy zahrnuje palivo obsažené v plynotvorné kompozici podle předmětného vynálezu alespoň jednu vysokoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík a alespoň jednu nízkoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík. Kromě toho má uvedená nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík 50% střední velikost částic 40 mikrometrů nebo méně, výhodně 20 mikrometrů nebo méně.In other words, the fuel contained in the gas generating composition of the present invention comprises at least one high energy nitrogen containing organic compound and at least one low energy nitrogen containing organic compound. In addition, said low energy nitrogen-containing organic compound has a 50% mean particle size of 40 microns or less, preferably 20 microns or less.

Vyvíječe plynů, ve kterých se používají plynotvorná tělíska zahrnující plynotvornou kompozici podle předmětného vynálezu, mají takové spalovací vlastnosti, že na spalovací křivce získané při testu spalování v tanku o objemu 60 litru je patrné, že rychlost spalování během prvních 20 milisekund od zapálení roste pomalu a následně tato rychlost ostře vzrůstá. Hodnota tlakového exponentu plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu je v podstatě stejná jako v případě běžně používaných plynotvorných kompozic. Použitím plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu ve výše uvedeném vyvíječi • · • · · · • * • · · · · · « · · » a · · ·· · · » « · a · · · a a · *· a a a · a · · · a a a · · a a · a » · • a a a a a a a a· aaaa plynů je tedy možné dosáhnout ideálních spalovacích vlastností.Gas generators using gas generating bodies comprising the gas generating composition of the present invention have combustion properties such that the combustion curve obtained in a 60 liter tank combustion test shows that the combustion rate increases slowly over the first 20 milliseconds after ignition and consequently, this speed increases sharply. The pressure exponent value of the gas generating composition of the present invention is substantially the same as that of conventional gas generating compositions. By using the gas generating composition of the present invention in the aforementioned generator, the aforesaid generator and the aaa and Thus, the ideal combustion properties can be achieved with the gases of aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa.

V dalším textu bude podrobněji popsána plynotvorná kompozice podle tohoto vynálezu.The gas generating composition of the present invention will be described in more detail below.

Vysokoenergetickou organickou sloučeninou obsahující dusík, která se používá podle předmětného vynálezu, je sloučenina s vysokou slučovací entalpií, kterou je možné poměrně snadno zapálit a jejíž rychlost spalování je vysoká. Skupina vysokoenergetických organických sloučenin obsahujících dusík, které je možné použít podle tohoto vynálezu, zahrnuje sloučeniny, jejichž slučovací entalpie je za standardních podmínek -200 kilojoulů/mol nebo více, výhodně -100 kilojoulů/mol nebo více. Konkrétně je alespoň jedna vysokoenergetická organická sloučenina obsahující dusík vybraná ze skupiny zahrnující aminotetrazol, nitroguanidin a triaminoguanidinnitrát, bez omezení na uvedené příklady.The high energy nitrogen-containing organic compound used in the present invention is a compound with a high compound enthalpy that is relatively easy to ignite and whose combustion rate is high. The group of high energy nitrogen-containing organic compounds that can be used in the present invention includes compounds whose combining enthalpy under standard conditions is -200 kilojoules / mol or more, preferably -100 kilojoules / mol or more. Specifically, the at least one nitrogen-containing high energy organic compound is selected from, but not limited to, aminotetrazole, nitroguanidine, and triaminoguanidine nitrate.

Nízkoenergetickou organickou sloučeninou obsahující dusík, která se používá podle předmětného vynálezu, je sloučenina s nízkou slučovací entalpií, kterou je možné poměrně obtížně zapálit a jejíž rychlost spalování je nízká. Skupina nízkoenergetických organických sloučenin obsahujících dusík, které je možné použít podle tohoto vynálezu, zahrnuje sloučeniny, jejichž slučovací entalpie je za standardních podmínek -200 kilojoulů/mol nebo méně, výhodněThe low-energy nitrogen-containing organic compound used in the present invention is a compound with low enthalpy of merging which is relatively difficult to ignite and has a low combustion rate. The group of low energy nitrogen-containing organic compounds that can be used in the present invention includes compounds whose combining enthalpy under standard conditions is -200 kilojoules / mol or less, preferably

-300 kilojoulů/mol nebo více. Jako konkrétní příklad nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík je možné uvést guanidinnitrát a oxamid.-300 kilojoules / mol or more. A specific example of a low energy nitrogen containing organic compound is guanidine nitrate and oxamide.

• · • * • ·• • •

Ačkoli pro kombinování uvedené vysokoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík a nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík podle tohoto vynálezu neexistují žádné meze, je výhodné, pokud se spolu kombinují dvě sloučeniny výše uvedeného typu, kdy rozdíl v jejich slučovacích energiích činí 200 kilojoulů nebo více.Although there are no limits to the combination of said high energy nitrogen-containing organic compound and the low energy nitrogen-containing organic compounds of the present invention, it is preferred that two compounds of the above type are combined together with a difference in their combining energies of 200 kilojoules or more.

Jako vysokoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se podle tohoto vynálezu používá aminotetrazol, protože obsahuje vysoký podíl dusíku a je poměrně bezpečný při manipulaci. Rovněž výhodně se používá nitroguanidin, a to díky tomu, že při jeho rozkladu vzniká velké množství plynu.According to the invention, aminotetrazole is used as the high-energy nitrogen-containing organic compound because it contains a high proportion of nitrogen and is relatively safe to handle. Nitroguanidine is also preferably used because of its large gas formation.

Jako nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se podle tohoto vynálezu používá guanidinnitrát, protože je poměrně dostupný a laciný, přičemž guanidinnitrát se ve vyvíječích plynu používá v současnosti jen zřídka, protože pokud se smíchá samotná tato sloučenina s oxidačním činidlem, hoří vzniklá kompozice obvykle příliš pomalu.Guanidine nitrate is used as a low-energy nitrogen-containing organic compound according to the present invention because it is relatively accessible and inexpensive, and guanidine nitrate is rarely used in gas generators at present because when the compound itself is mixed with an oxidizing agent, the resulting composition usually burns too slowly.

Pokud se jako vysokoenergetická organická sloučenina obsahujících dusík používá aminotetrazol a jako nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se používá guanidinnitrát, činí rozdíl ve slučovacích entalpiích těchto sloučenin 598 kilojoulů/mol. V případě, že se jako vysokoenergetická organická sloučenina obsahujících dusík používá nitroguanidin a jako nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se používá opět guanidinnitrát, činí rozdíl ve slučovacích entalpiích těchto sloučenin 296 kilojoulů/mol.When aminotetrazole is used as the high energy nitrogen-containing organic compound and guanidine nitrate is used as the low energy nitrogen-containing organic compound, the difference in the compound enthalpy of these compounds is 598 kilojoules / mol. When nitroguanidine is used as the high energy nitrogen-containing organic compound and guanidine nitrate is again used as the low energy nitrogen-containing organic compound, the difference in the compound enthalpy of these compounds is 296 kilojoules / mol.

• · · *• · · *

Směšovací poměr mezi uvedenou vysokoenergetickou organickou sloučeninou obsahující dusík a uvedenou nízkoenergetickou organickou sloučeninou obsahující dusík je v rozmezí od 10:1 do 1:10, výhodně v rozmezí od 5:1 do 1:5, vyjádřeno v hmotnostních dílech jednotlivých sloučenin. Obsah směsi vysokoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík a nízkoenergetické organické sloučeniny obsahujících dusík jakožto paliva v plynotvorné kompozici podle předmětného vynálezu činí od 15 hmotnostních procent do 85 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost plynotvorné kompozice.The mixing ratio between said high energy nitrogen-containing organic compound and said low energy nitrogen-containing organic compound is in the range of 10: 1 to 1:10, preferably in the range of 5: 1 to 1: 5, expressed in parts by weight of each compound. The content of the mixture of high energy nitrogen-containing organic compounds and low energy nitrogen-containing organic compounds as fuel in the gas generating composition of the present invention is from 15 weight percent to 85 weight percent based on the total weight of the gas generating composition.

Dále, pokud se jako vysokoenergetické organická sloučenina obsahujících dusík používá aminotetrazol a jako nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se používá guanidinnitrát, je směšovací poměr těchto dvou sloučenin v rozmezí od 3:1 do 1:3, vyjádřeno v hmotnostních dílech jednotlivých sloučenin. Pokud se jako vysokoenergetické organická sloučenina obsahujících dusík používá nitroguanidin a jako nízkoenergetická organická sloučenina obsahující dusík se používá opět guanidinnitrát, je směšovací poměr těchto dvou sloučenin v rozmezí od 5:1 do 1:1, vyjádřeno v hmotnostních dílech jednotlivých sloučenin. Pokud množství nitroguanidinu překročí uvedené meze, dochází k výraznému snížení rychlosti spalování. Na druhé straně, pokud je množství nitroguanidinu příliš nízké, není dosaženo adekvátního chování při spalování.Further, when aminotetrazole is used as the high energy nitrogen-containing organic compound and guanidine nitrate is used as the low energy nitrogen-containing organic compound, the mixing ratio of the two compounds is in the range of 3: 1 to 1: 3, expressed in parts by weight. When nitroguanidine is used as the high energy nitrogen-containing organic compound and guanidine nitrate is again used as the low energy nitrogen-containing organic compound, the mixing ratio of the two compounds is in the range of 5: 1 to 1: 1, expressed in parts by weight. If the amount of nitroguanidine exceeds these limits, the combustion rate is significantly reduced. On the other hand, if the amount of nitroguanidine is too low, adequate combustion behavior is not achieved.

Podle tohoto vynálezu je výhodné, pokud 50% střední velikost částic uvedené nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík je 40 mikrometrů nebo méně, výhodněji pak 20 mikrometrů nebo méně. Ve skutečnosti dochází při snižování velikosti 50% střední velikosti částic nízkoenergetické « · 0 0·«According to the present invention, it is preferred that the 50% mean particle size of said low energy nitrogen-containing organic compound is 40 microns or less, more preferably 20 microns or less. In fact, when reducing the size of 50% of the mean particle size, the low energy «· 0 0 ·«

• · ··»« * · organické sloučeniny obsahující dusík ke snižování rychlosti spalování plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu v prvních 20 milisekundách po jejím zapálení. Na tomto místě je třeba uvést, že příprava nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík, konkrétně nitroguanidinu, v práškové formě je obtížná a až dosud nebyly popsány případy použití práškového nitroguanidinu, jehož 50% střední velikost částic by byla 40 mikrometrů nebo méně, jakožto plynotvorné látky. Pokud je 50% střední velikost částic vyšší než 40 mikrometrů, nemůže být dosaženo účinku nízkoenergetického paliva podle předmětného vynálezu, takže nedojde k dostatečnému snížení rychlosti spalování v počátečním stádiu hoření dané kompozice.Nitrogen-containing organic compounds to reduce the combustion rate of the gas generating composition of the present invention in the first 20 milliseconds after ignition thereof. It should be noted at this point that the preparation of a low-energy nitrogen-containing organic compound, in particular nitroguanidine, in powder form is difficult and to date no cases of using nitroguanidine powder of 50% mean particle size of 40 microns or less as a gas generating agent have been described. If the 50% mean particle size is greater than 40 microns, the effect of the low-energy fuel of the present invention cannot be achieved, so that the combustion rate at the initial burning stage of the composition is not sufficiently reduced.

Kromě toho není ve výše uvedeném případě zajištěna dostatečná odolnost proti zborcení struktury lisovaných tvarovaných výrobků z plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu. Při přípravě částic jejichž 50% střední velikost je 5 mikrometrů nebo méně je třeba vynaložit nežádoucí vysoké náklady, avšak i při takto malé velikosti částic je možné dosáhnout účinků podle tohoto vynálezu. Dále je třeba uvést, že díky tomu, že práškový guanidinnitrát, jehož částice mají velikost 40 mikrometrů nebo méně, slouží v lisovaném tvarovaném výrobku z plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu jako adhezivní činidlo, mají pelety vyrobené z uvedené plynotvorné kompozice vysokou odolnost proti zborcení struktury (tj. vysokou tvrdost).In addition, in the above case, insufficient collapse resistance of the molded molded articles of the gas forming composition of the present invention is provided. In the preparation of particles having a 50% mean size of 5 microns or less, undesirable high costs are incurred, but even with such a small particle size, the effects of the present invention can be achieved. Further, since the guanidinium nitrate powder, whose particle size is 40 microns or less, serves as an adhesive in the molded gas-forming composition of the present invention, the pellets made from said gas-forming composition have a high resistance to structure collapsing ( ie high hardness).

Skupina oxidačních činidel, která mohou být použita podle tohoto vynálezu, zahrnuje soli kyslíkatých kyselin, jako jsou dusičnany, soli kyselin obsahujících halogen a chromany, oxidy a peroxidy. Jako oxidační činidlo je podle předmětného • · · · •The class of oxidizing agents that can be used in the present invention includes salts of oxygen acids such as nitrates, salts of acids containing halogen and chromates, oxides and peroxides. As the oxidizing agent according to the present invention,

• · · *· · ·· • · · * · 9 ·»··• 9 · 9

9 9 99 9 9 9 9 9 99 9 99 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9. 9 9 99 9 9 9 9 9 9

9 · 9 9 9 9 9 9 99 · 9 9 9 9 9 9 9

999 ·· ·9 ·· 9999 vynálezu možné použít jakoukoli sloučeninu, pokud je tato schopná oxidovat palivo zahrnující uvedenou vysokoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík a uvedenou nízkoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík. Ve výhodném provedení se jako oxidační činidlo používá alespoň jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující dusičnany, chloristany, chlorečnany alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin a bazický dusičnan mědi. Dále je podle tohoto vynálezu rovněž možné s výhodou použít jakožto oxidační činidlo alespoň jednu sloučeninu vybranou ze skupiny zahrnující směsi fázově stabilizovaného dusičnanu amonného nebo chloristanu amonného a dusičnanů, chloristanů, chlorečnanů alkalických kovů a kovů alkalických zemin a bazického dusičnanu mědi. Dále se podle tohoto vynálezu výhodně používá dusičnan strontnatý, který se hořením přeměňuje na struskotvornou kovovou složku o vysoké viskozitě.Any compound can be used as long as it is capable of oxidizing a fuel comprising said high energy nitrogen-containing organic compound and said low energy nitrogen-containing organic compound. In a preferred embodiment, at least one compound selected from the group consisting of alkali metal or alkaline earth metal nitrates, perchlorates, perchlorates and basic copper nitrate is used as the oxidizing agent. Furthermore, it is also possible according to the invention to advantageously use as oxidizing agent at least one compound selected from the group consisting of mixtures of phase stabilized ammonium nitrate or ammonium perchlorate and nitrates, perchlorates, alkali metal and alkaline earth metal chlorates and basic copper nitrate. Furthermore, strontium nitrate is advantageously used according to the invention, which is converted by combustion to a high viscosity slag-forming metal component.

Obsah oxidačního činidla v plynotvorných kompozicích podle předmětného vynálezu je možné stanovit v téměř stejném intervalu, jako je interval, ve kterém dochází ke stechiometrickému, úplnému spálení uvedené plynotvorné kompozice. Pokud plynotvorná kompozice obsahuje takové množství oxidačního činidla, které se značně odchyluje od uvedeného ekvivalentu, dochází při spalování takovéto kompozice k výraznému zvýšení množství vznikajícího oxidu uhelnatého (CO) a oxidů dusíku (N0_x) . Obsah oxidačního činidla v plynotvorné kompozici může činit od 30 hmotnostních procent do 70 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost plynotvorné kompozice. Pokud činí obsah oxidačního činidla méně než 30 hmotnostních procent, může být přísun kyslíku nedostatečný, takže může docházet k nedokonalému spalování, • * · · · ♦ • · « · · · • · · t • · · · · · a · · · · • « · · • » · · · ·· 9» • · · ♦ « « « • · · · • · · · · · při kterém vzniká škodlivý oxid uhelnatý (CO). Naopak, pokud je obsah oxidačního činidla vyšší než 70 hmotnostních procent, nemusí dojít k vyvinutí potřebného množství plynu pro nafouknutí airbagu.The oxidizing agent content of the gas generating compositions of the present invention can be determined at nearly the same interval as the stoichiometric, complete combustion of the gas generating composition. If the gas generating composition contains an amount of oxidizing agent that deviates considerably from said equivalent, the combustion of such composition significantly increases the amount of carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO _x ) produced. The oxidizing agent content of the gas generating composition may be from 30 weight percent to 70 weight percent based on the total weight of the gas generating composition. If the oxidizing agent content is less than 30% by weight, the oxygen supply may be insufficient so that incomplete combustion may occur. 9 which produces harmful carbon monoxide (CO). Conversely, if the oxidizing agent content is greater than 70 weight percent, the necessary amount of gas to inflate the airbag may not be generated.

Dusičnan strontnatý, který se výhodně používá jako oxidační činidlo podle předmětného vynálezu, může být použit samostatně nebo ve formě směsného oxidačního činidla, ve kterém je dále použit dusičnan alkalického kovu, chloristan amonný nebo bazický dusičnan mědi. Jako konkrétní příklad je v této souvislosti možné uvést kombinaci dusičnanu strontnatého a dusičnanu draselného, kombinaci dusičnanu strontnatého a chloristanu amonného nebo kombinaci dusičnanu strontnatého a bazického dusičnanu mědi.The strontium nitrate, which is preferably used as the oxidizing agent of the present invention, can be used alone or in the form of a mixed oxidizing agent in which alkali metal nitrate, ammonium perchlorate or basic copper nitrate is further used. A specific example in this context is a combination of strontium nitrate and potassium nitrate, a combination of strontium nitrate and ammonium perchlorate, or a combination of strontium nitrate and basic copper nitrate.

Uvedené směsné oxidační činidlo obsažené v plynotvorné kompozici podle předmětného vynálezu může umožnit zvýšení rychlosti spalování za vzniku neškodných spalin, což je způsobeno tím, že se do uvedené kompozice přidává jen malé množství dusičnanu alkalického kovu a bazického dusičnanu mědi. Použití chloristanu amonného je zvlášť vhodné v plynotvorných kompozicích, které se používají v předpínačích bezpečnostních pásů, protože již malé množství přidaného chloristanu amonného je schopno vytvořit zvýšené množství molů plynu vznikajícího z plynotvorného tělíska.The mixed oxidizing agent contained in the gas generating composition of the present invention may allow an increase in the combustion rate to produce harmless flue gases by adding only a small amount of alkali metal nitrate and basic copper nitrate to the composition. The use of ammonium perchlorate is particularly suitable in gas generating compositions that are used in belt pretensioners, since even a small amount of added ammonium perchlorate is capable of producing increased moles of gas from the gas generating body.

Pokud se do plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu přidává dusičnan draselný, je třeba věnovat zvláštní pozornost skutečnosti, že toto oxidační činidlo je schopno zajistit výše uvedený účinek již při použití v množství, které odpovídá 10 hmotnostním procentům nebo méně z celkové • · ···· ·· • · ♦ * · • · · ·· · · • · · · · · hmotnosti plynotvorné kompozice. Pokud je obsah dusičnanu draselného vyšší než 10 hmotnostních procent, zvyšuje se množství vytékající strusky, která vzniká při spalování dané plynotvorné kompozice. Strusku vznikající z draslíku je obtížné odfiltrovat pomocí filtrů ve vyvíječi plynů, takže existuje riziko, že tato struska může způsobit poškození airbagu nebo může dokonce spálit pasažéry. Pokud je použito vysoké množství dusičnanu draselného, je rovněž velmi obtížné dosáhnout charakteristického rysu plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu, kterým je mírná regulace rychlosti spalování v počátečním stádiu, takže existuje zvýšené riziko způsobení poranění pasažérů.When potassium nitrate is added to the gas generating composition of the present invention, particular attention should be paid to the fact that the oxidizing agent is capable of providing the above effect when used in an amount equal to or greater than 10% by weight of the total. The weight of the gas generating composition. If the potassium nitrate content is greater than 10 weight percent, the amount of slag flowing out during combustion of the gas generating composition is increased. Potassium slag is difficult to filter through filters in the gas generator, so there is a risk that this slag may cause airbag damage or even burn passengers. When a high amount of potassium nitrate is used, it is also very difficult to achieve the characteristic of the gas generating composition of the present invention, which is a slight regulation of the combustion rate at an early stage, so that there is an increased risk of causing injury to passengers.

Pokud se do kompozice podle tohoto vynálezu přidává bazický dusičnan mědi, činí jeho obsah výhodně 30 hmotnostních procent nebo méně z celkové hmotnosti dané plynotvorné kompozice. Strusku vznikající z bazického dusičnanu mědi je, narozdíl od strusky vznikající z dusičnanu draselného, možné snadno odfiltrovat, takže je přípustné, aby obsah bazického dusičnanu mědi v plynotvorných kompozicích podle předmětného vynálezu činil 30 hmotnostních procent nebo méně, vztaženo na celkovou hmotnost uvedené kompozice. Pokud je množství použitého bazického dusičnanu mědi vyšší, může dojít ke snížení rychlosti spalování dané plynotvorné kompozice, takže není dosaženo požadované rychlosti hoření.When basic copper nitrate is added to the composition of the invention, its content is preferably 30 weight percent or less of the total weight of the gas generating composition. Slag resulting from basic copper nitrate can be easily filtered off, unlike slag arising from potassium nitrate, so that the basic copper nitrate content of the gas generating compositions of the present invention is permissible to be 30 weight percent or less based on the total weight of the composition. If the amount of basic copper nitrate used is higher, the combustion rate of the gas generating composition may be reduced so that the desired burning rate is not achieved.

Skupina přísad, které se mohou používat v kompozicích podle tohoto vynálezu, zahrnuje struskotvorná činidla a pojivá. Jako struskotvorné činidlo se v plynotvorných kompozicích podle předmětného vynálezu výhodně používá nitrid křemičitý nebo karbid křemičitý. Ačkoli se nitrid křemičitý a φ φ • ••ΦA group of additives that can be used in the compositions of the present invention include slag formers and binders. Silica nitride or silicon carbide is preferably used as the slag forming agent in the gas forming compositions of the present invention. Although silica nitride and φ φ • •• Φ

• φ φ φ * ♦ · • 9 ΦΦΦ ΦΦ * ♦ karbid křemičitý, které se označují jako jemná keramika, používají jako tepelně odolné materiály, které jsou tepelně stabilní a vysoce tepelně odolné, dochází při vysokých teplotách v oxidační atmosféře k jejich rozkladu. S využitím této vlastnosti dochází jak k vytváření strusky, tak k vyvíjení plynu. Obsah nitridu křemičitého nebo karbidu křemičitého činí výhodně od 0,5 hmotnostního procenta do 10 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu. Pokud je obsah nitridu křemičitého nebo karbidu křemičitého nižší než 0,5 hmotnostního procenta, není možné očekávat uspokojivý účinek z hlediska shromažďování vznikající strusky. Na druhé straně, pokud je obsah nitridu křemičitého nebo karbidu křemičitého vyšší než 10 hmotnostních procent, je celkový obsah paliva a oxidačního činidla v dané kompozici snížen, takže je možné, že množství vyvinutého plynu bude nedostatečné.Silicon carbide, referred to as fine ceramics, is used as heat-resistant materials that are heat-stable and highly heat-resistant, and decompose at high temperatures in an oxidizing atmosphere. Φ φ • ♦ • Using this property, both slag formation and gas evolution occur. The silicon nitride or silicon carbide content is preferably from 0.5 weight percent to 10 weight percent, based on the total weight of the gas generating composition of the present invention. If the content of silica nitride or silica carbide is less than 0.5 weight percent, a satisfactory slag collection effect cannot be expected. On the other hand, if the content of silica nitride or silica carbide is greater than 10 weight percent, the total fuel and oxidizing agent content of the composition is reduced, so that the amount of gas evolved may be insufficient.

Pokud se jemné částice nitridu křemičitého nebo karbidu křemičitého používají při přípravě práškové formy paliva nebo oxidačního činidla podle tohoto vynálezu, působí tyto částice jako činidlo proti spékání. Nitrid křemičitý nebo karbid křemičitý mají tu vlastnost, že zajišťují struskotvornost, aniž by docházelo ke snížení rychlosti spalování plynotvorné kompozice obsahující nízkoenergetické palivo podle předmětného vynálezu. Pokud se do kompozice podle předmětného vynálezu přidá takové množství oxidu křemičitého (SÍO2) , které je potřeba aby tato látka sloužila jako struskotvorné činidlo, dochází k výraznému snížení rychlosti spalování dané kompozice. Použití oxidu křemičitého (SiO₂) jakožto ♦ ·*· ·When fine silicon nitride or silicon carbide particles are used in the preparation of the powder form of the fuel or oxidizing agent of the present invention, these particles act as an anti-caking agent. Silicon nitride or silicon carbide have the property of providing slag-forming without reducing the combustion rate of the low-energy fuel-containing gas generating composition of the present invention. When the amount of silica (SiO 2) required to serve as a slag-forming agent is added to the composition of the present invention, the combustion rate of the composition is significantly reduced. Use of silica (SiO ₂ ) as ♦ · * · ·

4 · ·4 · ·

4444

4 4 · » 4 4 • · · · 4 · « 4 4 ·♦·· 4 • 4 * 4 4 4 44 4 · 4 4 • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

4 «4 44 4444 • 4*4 • · · « · « 4 · struskotvorného činidla podle tohoto vynálezu tedy není žádoucí.Thus, the slag-forming agent of the present invention is not desirable.

Dále se v plynotvorných kompozicích podle tohoto vynálezu s výhodou používají jako pojivo a struskotvorné činidlo hydrotalcity obecného vzorce { M²⁺!-xM³⁺x (OH) 2}^x+ {Aⁿ~_x/n. mH₂O}^xkdeIn addition, hydrotalcites of the general formula {M ^{2+ 1} -xM ³⁺ x (OH) 2} ^{x +} {A ⁿ - _x / n are preferably used as a binder and slag-forming agent in the gas generating compositions of the present invention. mH ₂ O} ^x where

M²⁺ představuje dvoumocný kation kovu vybraný ze skupiny zahrnující hořečnatý kation, manganatý kation, železnatý kation, kobaltnatý kation, nikelnatý kation, měďnatý kation a zinečnatý kation;M ²⁺ represents a divalent metal cation selected from the group consisting of magnesium cation, manganese cation, ferrous cation, cobalt cation, nickel cation, copper cation and zinc cation;

M³⁺ představuje trojmocný kation kovu vybraný ze skupiny zahrnující hlinitý kation, železitý kation, chromitý kation, kobaltitý kation a inditý kation;M ³⁺ represents a trivalent metal cation selected from the group consisting of aluminum cation, ferric cation, chromium cation, cobalt cation and indium cation;

Aⁿ‘ přestavuje n-mocný anion vybraný ze skupiny zahrnující hydroxylový anion, fluoridový anion, chloridový anion, dusičnanový anion, uhličitanový anion, síranový anion, hexakyanoželezitý anion ( [Fe (CN) ₆] ³~) , octanový anion (CH3COO^-) a salicylátový anion; a x má hodnotu 0 < x 0,33.A ⁿ 'is a n-anion selected from the group consisting of hydroxyl anion, fluoride anion, chloride anion, nitrate anion, carbonate anion, sulfate anion, iron ferrocyanide ([Fe (CN) ₆ ] ³ -), acetate anion (CH 3 COO ^- ) and a salicylate anion; and x is 0 <x 0.33.

Typickým zástupcem hydrotalcitů je syntetický hydrotalcit, jehož složení lze vystihnout chemickým vzorcem Mg₆Al₂ (OH) 16CO3.4H₂O nebo pyroaurit, jehož chemický vzorec je Mg₆Fe₂(OH) 16CO3.4H₂O. Hydrotalcity, což jsou porézní materiály « · 4 · · · • · 4 • · · ·· • » 4 • 4 44 • 4 4 *A typical representative of hydrotalcites is synthetic hydrotalcite, whose composition can be represented by the chemical formula Mg ₆ Al ₂ (OH) 16CO _{3 4} H ₂ O or pyroaurite, whose chemical formula is Mg ₆ Fe ₂ (OH) 16 CO _{3 4} H ₂ O. Hydrotalcites, which are porous materials «4 · 4 · 4 · 4 · 4

4 ♦4 ♦

4 4 obsahující krystalovou vodu, jsou velmi užitečné jakožto pojivá plynotvorných organických sloučenin obsahujících dusík. Plynotvorná kompozice podle předmětného vynálezu, která jako pojivo obsahuje hydrotalcit, může sloužit pro výrobu pelet, jejíchž tvrdost je mnohem vyšší, než je tvrdost obvyklého typu pelet vytvořených z plynotvorné kompozice na bázi azidu, a to zejména pokud uvedená plynotvorná kompozice obsahuje jako hlavní složku tetrazoly.They are very useful as binders of nitrogen-containing gas-forming organic compounds. The gas generating composition containing hydrotalcite as a binder can be used to produce pellets whose hardness is much higher than that of a conventional type of pellet formed from an azide-based gas generating composition, especially if the gas generating composition contains tetrazoles as the main constituent .

Zdá se, že příčinou tohoto jevu je, že pro všechny uvedené hydrotalcity je charakteristické, že mají schopnost absorbovat vodu, přičemž tato vlastnost slouží pro pevné vázání složek plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu. Dále bylo zjištěno, že pelety obsahující toto pojivo si beze změn zachovávají své vlastnosti a hořlavost i při tepelných rázech způsobených opakovaným zvyšováním a snižováním teploty, což umožňuje, že v případě uvedených pelet je minimalizováno zhoršování jejich vlastností s časem po jejich instalaci ve vozidle. Dále je pravděpodobné, že například výše uvedený syntetický hydrotalcit může při spalování plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu podléhat následující chemické reakci označené číslem (1):The reason for this phenomenon appears to be that all of the hydrotalcites mentioned are characterized by their ability to absorb water, which property serves to firmly bind the components of the gas generating composition of the present invention. Furthermore, it has been found that the pellets containing the binder retain their properties and flammability unchanged even in the case of thermal shocks caused by repeated temperature increases and decreases, allowing the pellets to minimize their deterioration over time after their installation in the vehicle. Further, it is likely that, for example, the aforementioned synthetic hydrotalcite may undergo the following chemical reaction numbered (1) when burning the gas generating composition of the present invention:

MggAl2 (OH) 16CO3.4H2O —> 6MgO + AI2O3 + CO2 + I2H2O (1)MggAl2 (OH) 16CO3.4H2O -> 6MgO + AI2O3 + CO2 + I2H2O

Díky této chemické reakci nedochází ke vzniku žádných škodlivých plynů. Kromě toho, je samotná uvedená chemická reakce endotermní, takže má výhodný účinek na snižování výhřevnosti plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu. Dále je třeba zmínit, že produkt rozkladu syntetického hydrotalcitu tvoří spinel, který je možné snadno odfiltrovat pomocí •9 999· • 9 9Due to this chemical reaction, no harmful gases are produced. In addition, said chemical reaction itself is endothermic so that it has a beneficial effect on reducing the calorific value of the gas generating composition of the invention. It should also be noted that the degradation product of synthetic hydrotalcite forms a spinel that can be easily filtered off with • 9 999 · • 9 9

9 9 999

9 9 • · 9 9 99 9 • 9 9 9

9999

9 9 9 * ·9 9 9

9 99 9

9999 struskotvorné reakce, kterou lze vystihnout následující chemickou rovnicí označenou číslem (2):9999 slag-forming reaction, which can be represented by the following chemical equation (2):

MgO + A1₂O₃ -> MgAl₂O₄ (2)MgO + A1 ₂ O ₃ -> MgAl ₂ O ₄

Obsah pojivá v plynotvorná kompozici podle vynálezu je v rozmezí od 2 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost kompozice. Pokud je obsah pojivá nižší než 2 hmotnostní procenta, je pojivové funkce dosaženo jen s obtížemi. Naopak, pokud je obsah pojivá vyšší než 10 hmotnostních procent, je celkově snížen obsah paliva a oxidačního činidla, takže opět hrozí nebezpečí, že množství vyvinutého plynu nebude dostatečné. Kromě toho dochází při přidání hydrotalcitů do plynotvorná kompozice podle tohoto vynálezu ke snížení její citlivosti, čímž je dosaženo vyšší bezpečnosti při její výrobě.The binder content of the gas generating composition of the invention is in the range of from 2 weight percent to 10 weight percent based on the total weight of the composition. If the binder content is less than 2% by weight, the binder function is difficult to achieve. Conversely, if the binder content is greater than 10 weight percent, the content of fuel and oxidizing agent is generally reduced, so that there is again a risk that the amount of gas produced will not be sufficient. In addition, when the hydrotalcites are added to the gas generating composition of the present invention, its sensitivity is reduced, thereby providing greater safety in its manufacture.

Jako pojivo je rovněž možné použít celulosová pojivá nebo přírodní polymery. Tato pojivá jsou vhodná pro extruzní tvarování plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu. Jako konkrétní příklad celulosového pojivá je možné uvést karboxymethylcelulosu, methylcelulosu, hydroxyethylcelulosu, hydroxypropylcelulosu a hydroxypropylmethylcelulosu. Jako příklad přírodního polymeru, který lze použít jako pojivo podle předmětného vynálezu, je možné uvést cyamoposový kaučuk nebo tragant. Obsah celulosového pojivá nebo přírodního polymeru činí od 2 hmotnostních procent do 10 hmotnostních procent, vztaženo na celkovou hmotnost plynotvorné kompozice.Cellulose binders or natural polymers can also be used as binders. These binders are suitable for the extrusion molding of the gas generating composition of the present invention. Particular examples of cellulose binders include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose. An example of a natural polymer that can be used as a binder of the present invention is cyamopos rubber or tragacanth. The content of cellulosic binder or natural polymer is from 2 weight percent to 10 weight percent, based on the total weight of the gas generating composition.

Jako další konkrétní příklad jiného než celulosového pojivá je možné uvést kyselinu polyakrylovou, polyakrylát • ·· * • · ♦ · · • · · ♦ » ·· · · w · · · · sodný, polyakrylamid, a produkt získaný kopolymerací dvou nebo tří uvedených látek. Množství tohoto typu pojivá, které se přidává do plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu, se pohybuje v rozmezí od 0,5 hmotnostního procenta do 10 hmotnostních procent. Přidání tohoto pojivá se projevuje zvýšenou tepelnou odolností dané plynotvorné kompozice.Another specific example of a non-cellulosic binder is polyacrylic acid, polyacrylate, sodium, polyacrylamide, and the product obtained by copolymerizing two or three of these. substances. The amount of this type of binder to be added to the gas generating composition of the present invention ranges from 0.5 weight percent to 10 weight percent. The addition of this binder results in increased heat resistance of the gas generating composition.

Přidání silanových sloučenin do kompozic podle předmětného vynálezu se projevuje zejména lepší tvarovateností uvedené plynotvorné kompozice při extruzním tvarování. Skupina silanových sloučenin, které je možné použít podle tohoto vynálezu, zahrnuje například vinyltrimethoxysilan, vinyltriethoxysilan, vinyltris(β-methoxyethoxy)silan, β- (3,4-epoxycyklohexyl)ethyltrimethoxysilan, y-glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-methakryloxypropylmethyldimethoxysilan, y-methakryloxypropyltrimethoxysilan, y-methakryloxypropylmethyldiethoxysilan, y-methakryloxypropyltriethoxysilan, Ν-β-(aminoethyl)-γaminopropylmethyldimethoxysilan, Ν-β-(aminoethyl)-y-aminopropyltrimethoxysilan, Ν-β-(aminoethyl)-y-aminopropyltriethoxysilan, γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-aminopropyltriethoxysilan, N-fenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, tetramethoxysilan, methyltrimethoxysilan, dimethyldimethoxysilan, fenyltrimethoxysilan, difenyldimethoxysilan, tetraethoxysilan, methyltriethoxysilan, dimethyldiethoxysilan, fenyltriethoxysilan, difenyldiethoxysilan, hexyltrimethoxysilan, hexyltriethoxysilan, decyltrimethoxysilan a hexamethyldisilazan. Množství silanové sloučeniny, které se přidává do plynotvorných kompozic podle předmětného vynálezu, se pohybuje výhodně v rozmezí od 0,5 hmotnostního procenta do 10 hmotnostních procent.The addition of the silane compounds to the compositions of the present invention results in particular in improved moldability of the gas forming composition during extrusion molding. The group of silane compounds which can be used according to the invention includes, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldhoxysylpropylmethyldhoxysylpropylmethyldhoxysylpropylmethyldhoxysilane -methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, β-β- (aminoethyl) -γaminopropylmethyldimethoxysilane, β-β- (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-aminoethyltrimethoxysilane, -aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-.gamma.-aminopropyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, hexettriethoxysilane, hexyldiethoxyshoxysilane yldisilazan. The amount of silane compound to be added to the gas generating compositions of the present invention is preferably in the range of 0.5 weight percent to 10 weight percent.

• · ··*♦ • · · · · · • « · · · • « ··« * · • · · · · ·• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

V dalším textu budou popsána výhodná složení plynotvorných kompozic podle tohoto vynálezu.Preferred compositions of the gas generating compositions of the present invention will be described below.

V jednom z výhodných provedení obsahuje uvedená plynotvorná kompozice kombinaci 5-aminotetrazolu a guanidinnitrátu jakožto palivo, dusičnan strontnatý jako oxidační činidlo, nitrid křemičitý jako struskotvorné činidlo a syntetický hydrotalcit jakožto pojivo. Tato plynotvorná kompozice výhodně obsahuje 10 hmotnostních procent až hmotnostních procent 5-aminotetrazolu, 5 hmotnostních procent až 30 hmotnostních procent guanidinnitrátu, hmotnostních procent až 70 hmotnostních procent dusičnanu strontnatého, 0,5 hmotnostního procenta až 10 hmotnostních procent nitridu křemičitého a 2 hmotnostní procenta až 10 hmotnostních procent syntetického hydrotalcitu. Dále je pro dosažení zvýšené rychlosti spalování výhodné, pokud je v uvedené kompozici obsaženo maximálně 10 hmotnostních procent dusičnanu draselného nebo maximálně 30 hmotnostních procent bazického dusičnanu mědi. Guanidinnitrát je nízkoenergetická sloučenina, takže má tendenci, jak jeho obsah v uvedené kompozici během spalování roste, snižovat rychlost spalování. Kromě toho jsou částice guanidinnitrátu tak tvrdé, že není snadné je rozmělnit do formy prášku. Ačkoli je pomocí kulového mlýnu, který se běžně používá při výrobě plynotvorné kompozice podle tohoto vynálezu pro získání jednotlivých složek v práškové formě, snadné získat guanidinnitrát ve formě, kdy 50% stření velikost jeho částic je 50 mikrometrů nebo více, je z důvodů výše zmíněné obtížnosti dalšího rozmělnění těchto částic na velikost 40 mikrometrů nebo méně, výhodně 20 mikrometrů nebo méně, nezbytné použít speciální mlecí zařízení, jako je tryskový mlýn. Použití nitridu křemičitého • 4In a preferred embodiment, said gas generating composition comprises a combination of 5-aminotetrazole and guanidine nitrate as a fuel, strontium nitrate as an oxidizing agent, silicon nitride as a slag forming agent, and synthetic hydrotalcite as a binder. The gas generating composition preferably comprises 10 weight percent to 5 weight percent of 5-aminotetrazole, 5 weight percent to 30 weight percent guanidine nitrate, weight percent to 70 weight percent strontium nitrate, 0.5 weight percent to 10 weight percent silica nitride, and 2 weight percent to 10 weight percent. % by weight of synthetic hydrotalcite. Further, to achieve an increased combustion rate, it is preferred that a maximum of 10% by weight of potassium nitrate or a maximum of 30% by weight of basic copper nitrate is contained in said composition. Guanidine nitrate is a low energy compound, so it tends to decrease the combustion rate as its content in said composition increases during combustion. In addition, the guanidine nitrate particles are so hard that it is not easy to comminute them into powder form. Although it is easy to obtain guanidine nitrate in a form where 50% of its particle size is 50 microns or more, using a ball mill commonly used in the manufacture of the gas generating composition of the present invention to obtain the individual components in powder form, it is difficult to obtain further comminuting these particles to a size of 40 microns or less, preferably 20 microns or less, necessary to use a special grinding device such as a jet mill. Use of silicon nitride • 4

44

4 4 4 • 9 44 9 • · · • 444 4 4 • 9 44 9

4· ···· jakožto struskotvorného činidla v kompozicích podle předmětného vynálezu je výhodné. Přidáním nitridu křemičitého do plynotvorná kompozice je možné zajistit dobré shromažďování strusky, aniž by došlo ke snížení rychlosti spalování dané kompozice. Rovněž výhodné je použití syntetického hydrotalcitu jakožto pojivá, protože tato látka nejen že zvyšuje pevnost plynotvorné kompozice, ale rovněž snižuje její výhřevnost a zlepšuje schopnost shromažďování strusky.As a slagging agent in the compositions of the present invention, it is preferred. By adding silica nitride to the gas generating composition, good slag collection can be ensured without reducing the combustion rate of the composition. Also preferred is the use of synthetic hydrotalcite as a binder, since this material not only increases the strength of the gas generating composition, but also reduces its calorific value and improves slag collection capacity.

V dalším z výhodných provedení obsahuje uvedená plynotvorná kompozice kombinaci nitroguanidinu a guanidinnitrátu jakožto palivo, dusičnan strontnatý jako oxidační činidlo, nitrid křemičitý jako struskotvorné činidlo a celulosové pojivo. Tato plynotvorná kompozice výhodně obsahuje 20 hmotnostních procent až 55 hmotnostních procent nitroguanidinu, 5 hmotnostních procent až 30 hmotnostních procent guanidinnitrátu, 30 hmotnostních procent až 60 hmotnostních procent dusičnanu strontnatého,In another preferred embodiment, said gas generating composition comprises a combination of nitroguanidine and guanidine nitrate as a fuel, strontium nitrate as an oxidizing agent, silicon nitride as a slag forming agent, and a cellulose binder. The gas generating composition preferably comprises 20 weight percent to 55 weight percent nitroguanidine, 5 weight percent to 30 weight percent guanidine nitrate, 30 weight percent to 60 weight percent strontium nitrate,

0,5 hmotnostního procenta až 10 hmotnostních procent nitridu křemičitého a 2 hmotnostní procenta až 10 hmotnostních procent celulosového pojivá nebo syntetického hydrotalcitu. Dále je pro dosažení zvýšené rychlosti spalování výhodné, pokud je v uvedené kompozici obsaženo maximálně 10 hmotnostních procent dusičnanu draselného nebo maximálně 30 hmotnostních procent bazického dusičnanu mědi. Plynotvorná kompozice podle předmětného vynálezu obsahující jako palivo směs nitroguanidinu a guanidinnitrátu se výhodně vyrábí ve formě plynotvorného tělíska pomocí extruzního tvarování. Pro výrobu tohoto tělíska je zvlášť výhodné použít v uvedené kompozici celulosové pojivo. Pokud tato pojivá vykazují dobrý stupeň viskozity jako ve vodě rozpustná rozpouštědla, není na tento • · · · · · • * · • · ··· • · · ···· ···· druh pojiv kladen žádný další zvláštní požadavek. Avšak v případě použití oxidačního činidla, které obsahuje fázově stabilizovaný dusičnan amonný v kombinaci s aniontovým pojivém, dochází k iontové reakci, jejímž následkem je výrazně snížena tepelná odolnost dané plynotvorné kompozice a z tohoto důvodu není použití uvedené kombinace žádoucí. Naopak v tomto případě se výhodně používá neiontové pojivo. Použití nitridu křemičitého jakožto struskotvorného činidla v kompozicích podle předmětného vynálezu je výhodné. Přidáním nitridu křemičitého do plynotvorné kompozice je možné zajistit dobré shromažďování strusky, aniž by došlo ke snížení rychlosti spalování dané kompozice.0.5 weight percent to 10 weight percent silica nitride and 2 weight percent to 10 weight percent cellulose binder or synthetic hydrotalcite. Further, to achieve an increased combustion rate, it is preferred that a maximum of 10% by weight of potassium nitrate or a maximum of 30% by weight of basic copper nitrate is contained in said composition. The gas generating composition of the present invention containing a mixture of nitroguanidine and guanidine nitrate as fuel is preferably produced in the form of a gas generating body by extrusion molding. It is particularly advantageous to use a cellulosic binder in the composition for producing the body. If these binders exhibit a good degree of viscosity as water-soluble solvents, there is no particular requirement for this type of binder. However, the use of an oxidizing agent that contains phase stabilized ammonium nitrate in combination with an anionic binder results in an ionic reaction which results in a significant reduction in the heat resistance of the gas generating composition and therefore the use of the combination is not desirable. Conversely, a nonionic binder is preferably used in this case. The use of silica nitride as a slag-forming agent in the compositions of the present invention is preferred. By adding silica nitride to the gas generating composition, it is possible to ensure good slag collection without reducing the combustion rate of the composition.

V dalším z výhodných provedení obsahuje plynotvorná kompozice podle tohoto vynálezu kombinaci 5-aminotetrazolu a guanidinnitrátu jakožto palivo, dusičnan strontnatý a chloristan amonný jako oxidační činidlo, polyakrylamid jako pojivo a silanovou sloučeninu za účelem zlepšení tvarovatelnosti při extruzním tvarování. Tato plynotvorná kompozice výhodně obsahuje 10 hmotnostních procent až 30 hmotnostních procent 5-aminotetrazolu, 5 hmotnostních procent až 30 hmotnostních procent guanidinnitrátu, hmotnostních procent až 50 hmotnostních procent dusičnanu strontnatého, 10 hmotnostních procent až 50 hmotnostních procent chloristanu amonného, 0,5 hmotnostního procenta až 10 hmotnostních procent polyakrylamidu a 0,5 hmotnostního procenta až 10 hmotnostních procent silanové sloučeniny. Dále je výhodné do uvedené kompozice přidat vodu, která slouží jako ředidlo při extruzním tvarování. Výhodně se při výrobě této kompozice používá ve vodě rozpustná silanová sloučenina.In another preferred embodiment, the gas generating composition of the present invention comprises a combination of 5-aminotetrazole and guanidine nitrate as fuel, strontium nitrate and ammonium perchlorate as oxidizing agent, polyacrylamide as binder, and silane compound to improve formability in extrusion molding. The gas generating composition preferably comprises 10 weight percent to 30 weight percent 5-aminotetrazole, 5 weight percent to 30 weight percent guanidine nitrate, weight percent to 50 weight percent strontium nitrate, 10 weight percent to 50 weight percent ammonium perchlorate, 0.5 weight percent to 50 weight percent 10 weight percent polyacrylamide and 0.5 weight percent to 10 weight percent silane compound. It is further preferred to add water to the composition to serve as a diluent in extrusion molding. Preferably, a water soluble silane compound is used in the manufacture of this composition.

·· ······ ····

Plynotvorná kompozice podle předmětného vynálezu může mít částečně granulovou formu, granulovou formu nebo formu pelet. Při tvarování lisováním nebo extruzním tvarování je rovněž možné z uvedené kompozice vytvořit tvarovaný výrobek, který může mít formu pelety, výrobku s jediným otvorem (prstencovou formu) nebo výrobku s mnoha otvory (porézní formu).The gas generating composition of the present invention may be in a partially granular, granular or pellet form. It is also possible to form a molded article, which may be in the form of a pellet, a single-hole product (annular mold), or a multi-hole product (porous mold), by molding or extrusion molding.

V následujícím textu bude popsán způsob výroby plynotvorného tělíska podle tohoto vynálezu.In the following, a method for producing a gas generating body according to the present invention will be described.

Plynotvorné tělísko podle tohoto vynálezu je možné vyrobit buď tvarováním lisováním nebo extruzním tvarováním. Po vytvarování se plynotvorné tělísko tepelně zpracovává, aby došlo k jeho úplnému vysušení, čímž je zabráněno zpoždění při zapalování, které by bylo způsobeno vlhkostí, a dále je touto operací zlepšena odolnost plynotvorného tělíska vůči okolním vlivům.The gas generating body of the present invention can be produced either by compression molding or extrusion molding. After shaping, the gas-forming element is heat-treated to completely dry it, thereby avoiding the ignition delay due to moisture, and further improving the resistance of the gas-forming element to environmental influences.

Pokud se plynotvorné tělísko podle předmětného vynálezu vyrábí tvarováním lisováním, přidává se k výše popsané palivové složce a k uvedenému oxidačnímu činidlu nejprve činidlo proti spékání. Poté se všechny tyto složky smísí v mísici typu V a následně se upravují na práškovou formu. Po odměření předepsaného množství práškové formy palivových složek, práškové formy oxidačního činidla a činidel pro lepší tvarování se všechny tyto složky spolu rovnoměrně promísí v mísiči typu V. Získaná směs se tvaruje v příslušném lisovacím zařízení a následně probíhá tepelná úprava vzniklých tvarovaných výrobků. Takto získané tvarované výrobky z plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu se používají jako plynotvorná tělíska.When the gas generating body of the present invention is produced by compression molding, an anti-caking agent is first added to the fuel component described above and to said oxidizing agent. Thereafter, all of these components are mixed in a type V mixer and subsequently processed to a powder form. After measuring the prescribed amount of the powdered fuel component, the oxidant powder, and the molding agent, all of these components are uniformly mixed together in a Type V mixer. The resulting mixture is shaped in an appropriate die apparatus, followed by heat treatment of the formed moldings. The molded articles of the gas generating composition of the present invention are used as gas generating bodies.

»· ···« • · « · * · *· ··«· ·· ·· • · · ·· ····· · • • • * * * * · · · · · · · · ·

Podobně se při výrobě plynotvorného tělíska podle tohoto vynálezu pomocí extruzního tvarování postupuje tak, že palivové složky a oxidační činidlo se nejprve převedou na práškovou formu. Po odměření předepsaného množství jednotlivých složek se do vzniklé směsi přidá 8 hmotnostních procent až 25 hmotnostních procent vody, vztaženo na celkovou hmotnost uvedené směsi, a tato směs se důkladně prohněte za vzniku vlhkého viskózního produktu. Tento produkt se následně pomocí vakuového hnětacího extrudéru tvaruje do požadované formy a řeže na menší kusy, které jsou v dalším stupni tepelně zpracovány. Takto získané tvarované výrobky z plynotvorné kompozice podle předmětného vynálezu se používají jako plynotvorná tělíska.Similarly, in the production of the gas generating body of the present invention by extrusion molding, the fuel components and the oxidizing agent are first converted to a powder form. After measuring the prescribed amount of the individual components, 8 to 25 weight percent of water, based on the total weight of the mixture, is added to the resulting mixture, and the mixture is bent thoroughly to form a wet viscous product. This product is then formed into a desired mold by means of a vacuum kneading extruder and cut into smaller pieces which are subsequently heat treated. The molded articles of the gas generating composition of the present invention are used as gas generating bodies.

Popis obrázků na výkresechDescription of the drawings

Na obrázku 1 je schematicky zobrazen vyvíječ plynu 1 pro airbag, který se používá v příslušných provedeních předmětného vynálezu.Figure 1 schematically illustrates an airbag inflator 1 used in particular embodiments of the present invention.

Na obrázku 2 jsou znázorněny výsledku testu spalování v tanku o objemu 60 litrů ve formě grafu závislosti tlaku na čase.Figure 2 shows the results of the 60 liter tank combustion test as a pressure vs. time graph.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vynález je dále popsán pomocí níže uvedených příkladů provedení, které slouží jen pro ilustraci a nijak neomezují jeho rozsah.The invention is further described by means of the following examples, which are intended to illustrate and not limit the scope thereof.

•4 4··· • 4 444* • 4 • 4 4 4 • 4 4 4 · 4 • 4 4 · 4 ·· ··· ··• 4 4 ··· • 4,444 * • 4 • 4 4 4 • 4 4 4 · 4 • 4 4 · 4 ·· ··· ··

Příklad 1Example 1

24,7 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (jehož 50% velikost částic byla 15 mikrometrů) a 11,9 hmotnostního guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 30 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 53,4 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo,24.7 parts by weight of 5-aminotetrazole (50% of which had a particle size of 15 microns) and 11.9 parts by weight of guanidine nitrate (50% of which had a mean particle size of 30 microns) that served as fuel, 53.4 parts by weight of strontium nitrate ( 50% mean particle size was 13 microns), which served as an oxidizing agent,

5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů), který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů syntetického hydrotalcitu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), který sloužil jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody a následně byla směs podrobena granulaci za mokra za vzniku granulovaného prášku, jehož částice neměly průměr větší než 1 milimetr. Tento granulový prášek byl tepelně vysušen a lisován na rotačním peletizéru za vzniku pelet plynotvorné kompozice (tj. plynotvorných tělísek) podle předmětného vynálezu, jejichž průměr byl 5 milimetrů a jejichž výška byla5.0 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns) which served as a slag-forming agent, and 5.0 parts by weight of synthetic hydrotalcite (50% mean particle size of 10 microns) which served as a binder, 15 parts by weight of water were sprayed onto the surface of the powder mixture while stirring, and the mixture was subjected to wet granulation to give a granulated powder whose particles had a diameter of not more than 1 millimeter. The granular powder was thermally dried and compressed on a rotary pelletizer to form pellets of a gas-forming composition (i.e., gas-forming bodies) of the present invention having a diameter of 5 millimeters and a height of

1,5 milimetru.1.5 millimeters.

střední dílu gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1. Tento vyvíječ plynu 1 obsahoval centrální zapalovací komoru 1_, ve které byl umístěn zapalovač 2_ a činidlo pro přenos náboje 3_, spalovací komoru 8_, která byla umístěna vedle uvedené centrální zapalovací komory a ve které byla umístěna plynotvorná tělíska _4, a chladicí/filtrační komoru _9, která byla umístěna vedle uvedené spalovací komory a která byla naplněna kovovýmThe middle portion of grams of the pellets so produced was placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1. The gas generator 1 contained a central ignition chamber 7 in which a lighter 2 and a charge transfer agent 3, a combustion chamber 8 were placed. next to said central ignition chamber and in which the gas generating bodies 4 have been placed, and a cooling / filter chamber 9 which is located next to said combustion chamber and which has been filled with metal

O ♦·»♦ · 4 • 4 4 44 • · « •w »44* ·· 444 • · · » · « • · 4 • · · 4 ·· *t ·· • 4 · · • 4 4O ♦ »♦ 4 4 4 44 44 444 444 444 4 4 4 4 4 4 4

4 44 4

4 44 4 4 drátem J5. Plyn vznikající při spalování byl z vyvíječe plynu 1. odváděn skrz výfukové otvory 6, které byly vytvořeny v chladicí/filtrační komoře _9· ^Po namontování tohoto vyvíječe plynu do tanku o vnitřním objemu 60 litrů, byl vyvíječ plynu 1_ uveden do provozu, přičemž byly měřeny změny tlaku uvnitř uvedeného 601itrového tanku s časem. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1.4 44 4 4 with wire J5. The combustion gas was discharged from the gas generator 1 through the exhaust openings 6 formed in the cooling / filter chamber 9. ^{After the} gas generator was mounted in a 60 liter tank, the gas generator 7 was put into operation and measured. pressure changes within said 601 liter tank over time. The results obtained are summarized in Table 1 below.

Příklad 2Example 2

19,7 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (jehož 50% střední velikost částic byla 15 mikrometrů) a 19,7 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 50,6 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo,19.7 parts by weight of 5-aminotetrazole (whose 50% mean particle size was 15 microns) and 19.7 parts by weight of guanidine nitrate (whose 50% mean particle size was 10 microns) that served as fuel, 50.6 parts by weight of strontium nitrate (whose 50% mean particle size was 13 microns), which served as an oxidizing agent,

1,5 milimetru.1.5 millimeters.

• · ♦• · ♦

• · •t• · • t

9 · ·« 999 gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1 a znázorněny v grafu na obrázku 2. Výsledky získané v tomto příkladu jsou na obrázku 2 znázorněny křivkou a.999 grams of the pellets so produced were placed in a gas generator as shown in Figure 1 and the same test was carried out as in Example 1. The results obtained are summarized in Table 1 below and shown in the graph of Figure 2. The results obtained in this example are shown in Figure 2 by the a curve.

Příklad 3Example 3

19,4 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (jehož 50% střední velikost částic byla 15 mikrometrů) a 19,4 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 44,2 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů) a 7,0 hmotnostních dílů dusičnanu draselného (jehož 50% střední velikost částic byla mikrometrů), které sloužily jako oxidační činidla,19.4 parts by weight of 5-aminotetrazole (whose 50% mean particle size was 15 microns) and 19.4 parts by weight of guanidine nitrate (whose 50% mean particle size was 10 microns) that served as fuel, 44.2 parts by weight of strontium nitrate (whose 50% mean particle size was 13 micrometers) and 7.0 parts by weight of potassium nitrate (whose 50% mean particle size was micrometers), which served as oxidizing agents,

5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů), který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů syntetického hydrotalcitu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), který sloužil jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody a následně byla směs podrobena granulaci za mokra za vzniku granulovaného prášku, jehož částice neměly průměr větší než 1 milimetr. Tento granulový prášek byl tepelně vysušen a lisován na rotačním peletizéru za vzniku pelet plynotvorné kompozice (tj. plynotvorných tělísek) podle předmětného vynálezu, jejichž průměr byl 6 milimetrů a jejichž výška byla5.0 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns) which served as a slag-forming agent, and 5.0 parts by weight of synthetic hydrotalcite (50% mean particle size of 10 microns) which served as a binder, 15 parts by weight of water were sprayed onto the surface of the powder mixture while stirring, and the mixture was subjected to wet granulation to give a granulated powder whose particles had a diameter of not more than 1 millimeter. The granular powder was thermally dried and compressed on a rotary pelletizer to form pellets of a gas forming composition (i.e., gas forming bodies) of the present invention having a diameter of 6 millimeters and a height of

1,5 milimetru.1.5 millimeters.

0 ··· · « 0 ·0 ··· ·

0 · ·· tt ··»♦ • 0 00 0000 gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1.0 00 0000 grams of the pellets so produced were placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1, and the same test was carried out as in Example 1. The results obtained are summarized in Table 1 below. .

Příklad 4Example 4

41,5 hmotnostního dílu nitroguanidinu (jehož 50% střední velikost částic byla 20 mikrometrů) a 8,2 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 35,3 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů) a 5,0 hmotnostních dílů dusičnanu draselného (jehož 50% střední velikost částic byla 35 mikrometrů), které sloužily jako oxidační činidla,41.5 pbw of nitroguanidine (50% mean particle size of 20 microns) and 8.2 pbw of guanidine nitrate (50% mean particle size of 10 microns) that served as fuel, 35.3 pbt of strontium nitrate (of which 50% mean particle size was 13 microns) and 5.0 parts by weight of potassium nitrate (50% mean particle size of 35 microns) that served as oxidizing agents,

5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů) , který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů syntetického hydrotalcitu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), který sloužil jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody a následně byla směs podrobena granulaci za mokra za vzniku granulovaného prášku, jehož částice neměly průměr větší než 1 milimetr. Tento granulový prášek byl tepelně vysušen a lisován na rotačním peletizéru za vzniku pelet plynotvorné kompozice (tj. plynotvorných tělísek) podle předmětného vynálezu, jejichž průměr byl 5 milimetrů a jejichž výška byla 2,0 milimetry.5.0 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns) which served as a slag-forming agent, and 5.0 parts by weight of synthetic hydrotalcite (50% mean particle size of 10 microns) which served as a binder, 15 parts by weight of water were sprayed onto the surface of the powder mixture while stirring, and the mixture was subjected to wet granulation to give a granulated powder whose particles had a diameter of not more than 1 millimeter. The granular powder was thermally dried and compressed on a rotary pelletizer to form pellets of the gas forming composition (i.e., gas forming bodies) of the present invention having a diameter of 5 millimeters and a height of 2.0 millimeters.

φ Φ ··· Φ *· ·Φ·* ··φ Φ ··· Φ * · · Φ · * ··

Φ φ Φ Φ · · · • · · · r φ * · φ · * ·· · · · · φφφφ φ φφ φ φφφφ φφφ φφ φφφ φφ ·· φ· φφφφ gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1.Ů φ Φ · · r r gram φ gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram gram takto gram takto takto takto takto takto takto takto takto takto takto takto takto takto is shown in Figure 1, and the same test as in Example 1 was performed. The results obtained are summarized in Table 1 below.

Příklad 5Example 5

42,1 hmotnostního dílu nitroguanidinu (jehož 50% střední velikost částic byla 20 mikrometrů) a 8,7 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 30 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 39,2 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo,42.1 pbw of nitroguanidine (50% mean particle size of 20 microns) and 8.7 pbw of guanidine nitrate (50% mean particle size of 30 microns) that served as fuel, 39.2 pbt of strontium nitrate (of which 50% mean particle size was 13 microns), which served as an oxidizing agent,

5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů) , který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů methylcelulosy, která sloužila jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody. Směs byla odvzdušněna ve vakuu, přičemž byla současně hnětena a takto upravená mazlavá plynotvorná kompozice byla tvarována pomocí šnekového extruderu. Vzniklý produkt byl tepelně vysušen za vzniku válečkovitých tělísek (tj. plynotvorných tělísek podle předmětného vynálezu), jejichž průměr byl 3 milimetry a jejichž výška byla 2 milimetry.5.0 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns), which served as a slag-forming agent, and 5.0 parts by weight of methylcellulose, which served as a binder, were dry blended in a type V mixer. 15 parts by weight of water were sprayed with stirring. The mixture was vented under vacuum while being kneaded and the sticky, gas-forming composition so treated was formed by a screw extruder. The resulting product was thermally dried to form cylindrical bodies (i.e., gas generating bodies of the present invention) having a diameter of 3 millimeters and a height of 2 millimeters.

gramů takto vyrobených tvarovaných výrobků bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1.grams of the moldings so produced were placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1, and the same test as in Example 1 was carried out.

Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1 a ·· ···· ·· ···· ·♦ ·· • « ·· · · · ♦ ·The results obtained are summarized in Table 1 below and < tb > < tb > < tb >

J··· · · 9 · 9 · · · · · 9 · · · • · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ·· ·*·· znázorněny v grafu na obrázku 2. Výsledky získané v tomto příkladu jsou na obrázku 2 znázorněny křivkou b.J 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 · 9 obtained in this example are represented by curve b in Figure 2.

Příklad 6Example 6

34,7 hmotnostního dílu nitroguanidinu (jehož 50% střední velikost částic byla 20 mikrometrů) a 9,5 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 36,8 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů) a 10,5 hmotnostního dílu bazického dusičnanu mědi (jehož 50% střední velikost částic byla 11 mikrometrů), které sloužily jako oxidační činidla,34.7 parts by weight of nitroguanidine (whose 50% mean particle size was 20 microns) and 9.5 parts by weight of guanidine nitrate (whose 50% mean particle size was 10 microns) that served as fuel, 36.8 parts by weight of strontium nitrate (of which 50% mean particle size was 13 microns) and 10.5 parts by weight of basic copper nitrate (whose 50% mean particle size was 11 microns) that served as oxidizing agents,

3,5 hmotnostního dílu nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů), který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů methylcelulosy, která sloužila jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísící typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody. Směs byla odvzdušněna ve vakuu, přičemž byla současně hnětena a takto upravená mazlavá plynotvorná kompozice byla tvarována pomocí šnekového extruderu. Vzniklý produkt byl tepelně vysušen za vzniku válečkovitých tělísek (tj. plynotvorných tělísek podle předmětného vynálezu), jejichž průměr byl 4 milimetry a jejichž výška byla 2 milimetry.3.5 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns) which was used as a slag-forming agent and 5.0 parts by weight of methylcellulose, which served as a binder, were dry-mixed in a type V mixer. 15 parts by weight of water were sprayed with stirring. The mixture was vented under vacuum while being kneaded and the sticky, gas-forming composition so treated was formed by a screw extruder. The resulting product was thermally dried to form cylindrical bodies (i.e., gas generating bodies of the present invention) having a diameter of 4 millimeters and a height of 2 millimeters.

Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1.The results obtained are summarized in Table 1 below.

• · • · · • 9 ···· ·· ··· • « · · · • ···· · · · • · · 9 · · * * 9 9·9 ·· · «9 9 9 · ·• 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Srovnávací příklad 1Comparative Example 1

30,9 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (jehož 50% střední velikost částic byla 15 mikrometrů) , který sloužil jako palivo, 57,9 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo, 5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů), který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů syntetického hydrotalcitu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), který sloužil jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody a následně byla směs podrobena granulaci za mokra za vzniku granulovaného prášku, jehož částice neměly průměr větší než 1 milimetr. Tento granulový prášek byl tepelně vysušen a lisován na rotačním peletizéru za vzniku pelet plynotvorné kompozice (tj. plynotvorných tělísek) podle předmětného vynálezu, jejichž průměr byl 5 milimetrů a jejichž výška byla 2,0 milimetry.30.9 parts by weight of 5-aminotetrazole (50% mean particle size of 15 microns) to serve as fuel, 57.9 parts by weight of strontium nitrate (50% mean particle size of 13 microns) to serve as oxidizing agent, 5.0 parts by weight of silicon nitride (50% mean particle size of 5 microns) which served as a slag-forming agent, and 5.0 parts by weight of synthetic hydrotalcite (50% mean particle size of 10 microns) which served as a binder, 15 parts by weight of water were sprayed onto the surface of the powder mixture while stirring, and the mixture was subjected to wet granulation to give a granulated powder whose particles had a diameter of not more than 1 millimeter. The granular powder was thermally dried and compressed on a rotary pelletizer to form pellets of the gas forming composition (i.e., gas forming bodies) of the present invention having a diameter of 5 millimeters and a height of 2.0 millimeters.

gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1 a znázorněny v grafu na obrázku 2. Výsledky získané v tomto srovnávacím příkladu jsou na obrázku 2 znázorněny křivkou c.grams of the pellets so produced were placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1, and the same test was carried out as in Example 1. The results obtained are summarized in Table 1 below and shown in the graph of Figure 2. As an example, they are represented by curve c in Figure 2.

• · β » · · · · • · » ····· ·· * · ♦ * • · » * · · · · · * · • · 4 · · « · ··· ·· ··· ·♦ «· ·* ···*· »Β 4 4 • • • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 «· · * ··· *

Srovnávací příklad 2Comparative example 2

50,6 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 15 mikrometrů), který sloužil jako palivo, 39,4 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo, 5,0 hmotnostních dílů nitridu křemičitého (jehož 50% střední velikost částic byla 5 mikrometrů), který sloužil jako struskotvorné činidlo, a 5,0 hmotnostních dílů syntetického hydrotalcitu (jehož 50% střední velikost částic byla 10 mikrometrů), který sloužil jako pojivo, bylo smíseno za sucha v mísiči typu V. Na povrch vzniklé práškové směsi bylo za neustálého míchání nastříkáno 15 hmotnostních dílů vody a následně byla směs podrobena granulaci za mokra za vzniku granulovaného prášku, jehož částice neměly průměr větší než 1 milimetr. Tento granulový prášek byl tepelně vysušen a lisován na rotačním peletizéru za vzniku pelet plynotvorné kompozice (tj. plynotvorných tělísek) podle předmětného vynálezu, jejichž průměr byl 5 milimetrů a jejichž výška byla 1,5 milimetru.50.6 parts by weight of guanidine nitrate (whose 50% mean particle size was 15 microns) which served as fuel, 39.4 parts by weight of strontium nitrate (whose 50% mean particle size was 13 microns) which served as oxidizing agent, 5, 0 parts by weight of silicon nitride (whose 50% mean particle size was 5 microns) which served as a slag-forming agent and 5.0 parts by weight of synthetic hydrotalcite (whose 50% mean particle size was 10 microns) which served as a binder were mixed 15 parts by weight of water were sprayed onto the surface of the powder mixture while stirring, and the mixture was subjected to wet granulation to give a granulated powder whose particles had a diameter of not more than 1 millimeter. The granular powder was thermally dried and compressed on a rotary pelletizer to form pellets of the gas forming composition (i.e., gas forming bodies) of the present invention having a diameter of 5 millimeters and a height of 1.5 millimeters.

gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1 a znázorněny v grafu na obrázku 2. Výsledky získané v tomto srovnávacím příkladu jsou na obrázku 2 znázorněny křivkou d.grams of the pellets so produced were placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1, and the same test was carried out as in Example 1. The results obtained are summarized in Table 1 below and shown in the graph of Figure 2. As an example, they are represented by curve d in Figure 2.

• · ·• · ·

Srovnávací příklad 3Comparative example

24,7 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (jehož 50% střední velikost částic byla 15 mikrometrů) a 11,9 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (jehož 50% střední velikost částic byla 50 mikrometrů), které sloužily jako palivo, 53,4 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (jehož 50% střední velikost částic byla 13 mikrometrů), který sloužil jako oxidační činidlo,24.7 parts by weight of 5-aminotetrazole (whose 50% mean particle size was 15 microns) and 11.9 parts by weight of guanidine nitrate (whose 50% mean particle size was 50 microns) that served as fuel 53.4 parts by weight of strontium nitrate (whose 50% mean particle size was 13 microns), which served as an oxidizing agent,

1,5 milimetru.1.5 millimeters.

gramů takto vyrobených pelet bylo umístěno do vyvíječe plynu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1, a byl proveden stejný test jako v příkladu 1. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1 a znázorněny v grafu na obrázku 2. Výsledky získané v tomto srovnávacím příkladu jsou na obrázku 2 znázorněny křivkou e.grams of the pellets so produced were placed in a gas generator, the diagram of which is shown in Figure 1, and the same test was carried out as in Example 1. The results obtained are summarized in Table 1 below and shown in the graph of Figure 2. In the example, the curve e is shown in Figure 2.

♦ * · • · · · · * · · · · * * · · • · · » · · · ·· ·· · · · »· ·· ·· • · · • · · • ♦ « • · · « · · · · ·♦ · · * * * * * »» • • • • • • • • • • · · · · · ·

Tabulka 1Table 1

Tlak naměřený při testu spalování uvnitř tanku o objemu 60 litrůPressure measured in the 60-liter combustion test inside the tank

Doba od zapálení (milisekunda) Time from ignition (millisecond) 10 10 20 20 May 30 30 40 40 50 50 Příklad 1 Example 1 18,0 18.0 62,0 62.0 136, 0 136, 0 158,0 158.0 178,0 178.0 Příklad 2 Example 2 17,0 17.0 60,0 60.0 136, 5 136, 5 163,0 163.0 182,0 182.0 Příklad 3 Example 3 17,5 17.5 63,0 63.0 138,5 138.5 166, 0 166, 0 178,0 178.0 Příklad 4 Example 4 15,0 15.0 69,0 69.0 141,0 141.0 169, 5 169, 5 .180,0 .180,0 Příklad 5 Example 5 16, 0 16, 0 53,0 53.0 119,0 119.0 151,0 151.0 174,0 174.0 Příklad 6 Example 6 16, 5 16, 5 57,5 57.5 124,0 124.0 160,0 160.0 175,0 175.0 Srovnávací příklad 1 Comparative Example 1 37,0 37.0 105,0 105.0 143,0 143.0 166, 0 166, 0 177,0 177.0 Srovnávací příklad 2 Comparative Example 2 12,0 12.0 27,0 27.0 44,0 44.0 63,0 63.0 82,0 82.0 Srovnávací příklad 3 Comparative Example 3 24,0 24.0 97,0 97.0 138,0 138.0 163,0 163.0 178,0 178.0

Veškeré hodnoty tlaku jsou uvedeny v kilopascalech.All pressure values are given in kilopascals.

Z výše uvedené tabulky a z grafu na obrázku 2 je zřejmé, že při uvedeném testu spalování v tanku o objemu 60 litrů byly v případě tvarovaných výrobků z kompozic podle předmětného vynálezu, které byly připraveny v příkladech 1 až 6, získány výsledky dokazující, že rychlost vyvíjení plynu během první 10 až 20 milisekund od zapálení dané plynotvorné kompozice kontrolované vzrůstala a po uplynutí této doby došlo k jejímu prudkému zvýšení, přičemž hodnoty tlaku naměřené 40 milisekund a později od zapálení byly v podstatě stejné jako v případě běžně používaných plynotvorných kompozic. Z těchto výsledků je • ·· · tedy patrné, že tvarované výrobky z plynotvorných kompozic podle předmětného vynálezu měly chování při hoření vhodné pro použití ve vyvíječi plynu.It can be seen from the above table and the graph of Figure 2 that in the 60 liter tank combustion test, the moldings of the compositions of the present invention, prepared in Examples 1 to 6, obtained results demonstrating that the rate of evolution The gas values in the first 10 to 20 milliseconds after the ignition of the gas-generating composition increased and thereafter increased sharply, the pressure values measured 40 milliseconds and later after ignition were substantially the same as those of conventional gas-generating compositions. Thus, it is apparent from these results that the molded articles of the gas generating compositions of the present invention had a burning behavior suitable for use in a gas generator.

Co se týče výsledků získaných při spalování kompozic připravených ve srovnávacích příkladech 1 až 3, bylo v případě plynotvorné kompozice podle srovnávacího příkladu 1, do které nebyl jako palivo přidán guanidinnitrát, takže palivová složka této kompozice byla tvořena jen vysokoenergetickou organickou sloučeninou obsahující dusík, zjištěno, že tlak v 601itrovém tanku při uvedeném testu rychle rostl již během prvních 20 milisekund od zapálení této kompozice, což je z hlediska uvažovaného použití kompozic podle tohoto vynálezu zcela nevhodné (viz. tabulka 1 a křivka c na obrázku 2). V případě plynotvorné kompozice podle srovnávacího příkladu 2, jejíž palivová složka se skládala pouze z nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík, bylo zjištěno, že došlo k nadměrnému sníženi rychlosti spalování, což je opět z hlediska uvažovaného použití kompozic podle tohoto vynálezu zcela nevhodné (viz. tabulka 1 a křivka d na obrázku 2). Výsledky získané při spalování kompozice podle srovnávacího příkladu 3 ilustrují případ, kdy při vytvoření dané kompozice byl použit mj. guanidinnitrát, jehož 50% střední velikost částic byla větší než 40 mikrometrů. Výsledky získané v tomto případě byly víceméně podobné jako v případě kompozice podle srovnávacího příkladu 1 a nebylo tedy dosaženo účinku, jako v případě plynotvorných kompozic podle předmětného vynálezu.With respect to the results obtained in the combustion of the compositions prepared in Comparative Examples 1 to 3, the gas generating composition of Comparative Example 1, in which guanidinium nitrate was not added as a fuel, so that the fuel component of this composition consisted only of a high energy nitrogen-containing organic compound that the pressure in the 601 liter tank in this test rose rapidly within the first 20 milliseconds since the composition was ignited, which is completely inappropriate for the intended use of the compositions of the invention (see Table 1 and curve c in Figure 2). In the case of the gas generating composition of Comparative Example 2, the fuel component of which consisted only of a low-energy, nitrogen-containing organic compound, it was found that there was an excessive reduction in the combustion rate, which is again entirely inappropriate for the intended use of the compositions. 1 and curve d in FIG. 2). The results obtained in the combustion of the composition of Comparative Example 3 illustrate the case where, inter alia, guanidine nitrate, whose 50% mean particle size was greater than 40 microns, was used to form the composition. The results obtained in this case were more or less similar to those of the composition of Comparative Example 1 and therefore no effect was obtained as with the gas generating compositions of the present invention.

Jak je zřejmé z výše uvedeného popisu, obsahuje palivová složka v plynotvorných kompozicích podle předmětného vynálezu směs alespoň dvou organických sloučenin obsahujících dusík, • ··· která zahrnuje vysokoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík, jež vykazuje vysokou rychlost spalování, a nízkoenergetickou organickou sloučeninu obsahující dusík, jež vykazuje nízkou rychlost spalování, přičemž 50% střední velikost částic uvedené nízkoenergetické organické sloučeniny obsahující dusík je 40 mikrometrů nebo méně. Při splnění této podmínky je možné vytvořit plynotvornou kompozici, která má takové chování při hoření, že je vhodná pro použití ve vyvíječi plynu. Podle předmětného vynálezu je tedy možné vytvořit takový vyvíječ plynu, který se při spalování plynotvorné kompozice chová tak, že způsobuje jen malé poškození nafukovaných předmětů, přičemž tento vyvíječ plynu je možné vyrobit jednoduchým způsobem a s nízkými náklady, a to s využitím plynotvorných tělísek zahrnujících plynotvornou kompozici podle předmětného vynálezu.As can be seen from the above description, the fuel component in the gas generating compositions of the present invention comprises a mixture of at least two nitrogen-containing organic compounds comprising a high energy nitrogen-containing organic compound having a high combustion rate and a low energy nitrogen-containing organic compound. which exhibits a low combustion rate, wherein the 50% mean particle size of said low energy nitrogen-containing organic compound is 40 microns or less. Under this condition, it is possible to form a gas generating composition which has a burning behavior that is suitable for use in a gas generator. Accordingly, it is possible to provide a gas generator that behaves in the combustion of the gas generating composition so as to cause little damage to the inflated articles, and the gas generator can be manufactured in a simple manner and at low cost using gas generating bodies comprising the gas generating composition. according to the present invention.

Předmětem tohoto vynálezu tedy je taková plynotvorná kompozice, která je vhodná pro použití ve vyvíječích plynu, jež se používají v automobilových systémech pro zachycení pasažérů, jako je airbag a předpínač bezpečnostních pásů, přičemž tato kompozice má takové spalovací vlastnosti, které jsou ideální pro další ochranu pasažérů, přičemž pro výrobu tvarovaných výrobků z plynotvorných kompozic podle tohoto vynálezu není zapotřebí použít složitý výrobní proces a tvar těchto výrobků není nijak omezen.Accordingly, the present invention provides such a gas generating composition suitable for use in gas generators used in automotive occupant restraint systems such as an airbag and seat belt pretensioner, the composition having combustion properties that are ideal for further protection The production of the molded articles of the gas generating compositions of the present invention does not require a complex manufacturing process and the shape of the articles is not limited.

«4 <··· 44 ···» 44 ·· • 94 4 · · 4 4 4 4 _Λ rs 4 4 4 4 4 444 44 ·«4 <··· ··· 44» • 44 ·· · 94 4 4 4 4 4 _Λ RS 4 4 4 4 4 444 44 ·

4 4 4444 4444 44 4444 4444 4

Claims

PATENT CLAIMS

1. A gas generating composition comprising a fuel, an oxidizing agent and an additive, wherein said fuel comprises at least one nitrogen-containing high energy organic compound and at least one nitrogen-containing low energy organic compound, wherein the 50% mean particle size of said low-energy nitrogen-containing organic compound is 40 or less.

The gas generating composition of claim 1, wherein the 50% mean particle size of said low energy nitrogen-containing organic compound is 20 microns or less.

The gas generating composition of claim 1, wherein said high energy nitrogen-containing organic compound is at least one compound selected from the group consisting of aminotetrazole, nitroguanidine and triaminoguanidine nitrate.

4. The gas generating composition of claim 1 wherein said low energy nitrogen containing organic compound is guanidine nitrate.

The gas generating composition of claim 1, wherein said high energy nitrogen-containing organic compound is at least one compound selected from the group consisting of aminotetrazole, nitroguanidine and triaminoguanidine nitrate, and said low energy nitrogen-containing organic compound is guanidine nitrate.

6. The gas generating composition of claim 1 wherein said oxidizing agent is at least one compound selected from the group consisting of alkali or alkaline earth metal nitrates, perchlorates, chlorates, and basic copper nitrate.

The gas generating composition of claim 1, wherein said oxidizing agent is at least one compound selected from the group consisting of mixtures of phase stabilized ammonium nitrate or ammonium perchlorate and nitrates, perchlorate, alkali metal or alkaline earth metal chlorates, and basic copper nitrate.

8. The gas generating composition of claim 1 wherein said additive is silicon nitride or silicon carbide.

The gas generating composition of claim 1, wherein said additive is hydrotalcites of the formula {(OH) ₂ } ^{x +} {A ⁿ ' _{x / n} . mH ₂ O} ^x ~ where

M ²⁺ represents a divalent metal cation selected from the group consisting of magnesium cation, manganese cation, ferrous cation, cobalt cation, nickel cation, copper cation and zinc cation;

represents a trivalent metal cation selected from the group consisting of aluminum cation, ferric cation, chromium cation, cobalt cation and indium cation;

A ⁿ - represents a n-powerful anion selected from the group consisting of hydroxyl anion, fluoride anion, chloride anion, nitrate anion, carbonate anion, sulfate anion, iron ferrocyanide ([Fe (CN) ₆ ] ^3_ ), acetate anion (CH ₃ COO ' ) and a salicylate anion; and x is 0 <x 0.33.

The gas generating composition of claim 9, wherein said hydrotalcite is a synthetic hydrotalcite of the chemical formula Mg ₆ Al ₂ (OH) and ₆ CO ₃ . 4H ₂ O or pyroaurite of the chemical formula Mg ₆ Fe ₂ (OH) 1 ₆ CO _3. 4H ₂ O.

11. The gas generating composition of claim 1 wherein said additive is at least one cellulose binder selected from the group consisting of carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose, and a natural polymer.

12. The gas generating composition of claim 1 wherein said additive is at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, polyacrylate.

4 · · »45 ·

444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 444 sodium, polyacrylamide and the product obtained by copolymerization of two or three substances.

13. The gas generating composition of claim 1 wherein said additive is a silane compound.

14. The gas generating composition of claim 1 wherein said fuel is 5-aminotetrazole and guanidine nitrate, said oxidizing agent is strontium nitrate and said additive is silicon nitride and synthetic hydrotalcite.

15. The gas generating composition of claim 1 wherein said fuel is 5-aminotetrazole and guanidine nitrate, said oxidizing agent is a mixture of strontium nitrate and potassium nitrate, and said additive is silicon nitride and synthetic hydrotalcite.

16. The gas generating composition of claim 1 wherein said fuel is 5-aminotetrazole and guanidine nitrate, said oxidizing agent is a mixture of strontium nitrate and basic copper nitrate, and said additive is silicon nitride and synthetic hydrotalcite.

17. The gas generating composition of claim 1 wherein said fuel is nitroguanidine and guanidine nitrate, said oxidizing agent is strontium nitrate, and said additive is silicon nitride.

· 9 t t t 9 t t 9 9 t t t t t t t t 9 9 t t t t

99 99

9 9 9 *

99 9999

18.

19 Dec

20 May

21.

The gas generating composition of claim 1 wherein said fuel is nitroguanidine and guanidine nitrate, said oxidizing agent is a mixture of strontium nitrate and potassium nitrate, and said additive is silicon nitride.

The gas generating composition of claim 1, wherein said fuel is nitroguanidine and guanidine nitrate and said oxidizing agent is a mixture of strontium nitrate and basic copper nitrate.

The gas generating composition of claim 1, wherein said fuel is 5-aminotetrazole and guanidine nitrate, said oxidizing agent is a mixture of strontium nitrate and ammonium perchlorate, and said additive is polyacrylamide and a silane compound.

The gas generating composition of claim 1 comprising 10 weight percent to 30 weight percent of 5-aminotetrazole as a high energy nitrogen containing organic compound, 5 weight percent to 30 weight percent of guanidine nitrate as a low energy nitrogen containing organic compound, 30 weight percent to 70 weight% % by weight of strontium nitrate oxidizing agent, 0.5% by weight to 10% by weight of silicon nitride and 2% by weight to 10% by weight of synthetic hydrotalcite as additives.

0 0 0 0 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000 000

00 000 0

22nd

23.

The gas generating composition of claim 1 comprising 20 weight percent to 55 weight percent nitroguanidine as a high energy nitrogen containing organic compound, 5 weight percent to 30 weight% guanidine nitrate as a low energy nitrogen containing organic compound, 30 weight percent to 60 weight percent nitrate 0.5 wt.% to 10 wt.% of silicon nitride; and 2 wt.% to 10 wt.% of synthetic hydrotalcite as additives.

The gas generating composition of claim 1 comprising 20 weight percent to 55 weight percent nitroguanidine as a high energy nitrogen containing organic compound, 5 weight percent to 30 weight% guanidine nitrate as a low energy nitrogen containing organic compound, 30 weight percent to 60 weight percent nitrate 0.5% to 10% by weight of silicon nitride and 2% to 10% by weight of cellulose binder as additives.

The gas generating composition of claim 1 comprising 10 weight percent to 30 weight percent of 5-aminotetrazole as a high energy nitrogen containing organic compound, 5 weight percent to 30 weight percent

24.

25.

26.

27 Mar:

44 ···· · «····

4 · 4 · · 4 4 4 4 4 / £ ······· 4 · 4 4

Guanidine nitrate as a low energy nitrogen-containing organic compound, 10 weight percent to 50 weight percent of strontium nitrate, and 10 weight percent to 50 weight percent % by weight of ammonium perchlorate oxidizing agents, and 0.5% by weight to 10% by weight of polyacrylamide and 0.5% by weight to

10 weight percent of the silane compound as additives.

The gas generating composition of any one of claims 21 to 24, further comprising a maximum of 10 weight percent potassium nitrate.

The gas generating composition of any one of claims 21 to 24, further comprising a maximum of 30 weight percent of basic copper nitrate.

The gas generating composition of claim 23, wherein said cellulosic binder is at least one selected from the group consisting of carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose.