CZ20031260A3 - Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá - Google Patents

Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá Download PDF

Info

Publication number
CZ20031260A3
CZ20031260A3 CZ20031260A CZ20031260A CZ20031260A3 CZ 20031260 A3 CZ20031260 A3 CZ 20031260A3 CZ 20031260 A CZ20031260 A CZ 20031260A CZ 20031260 A CZ20031260 A CZ 20031260A CZ 20031260 A3 CZ20031260 A3 CZ 20031260A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gas
weight
composition
nitrate
generating composition
Prior art date
Application number
CZ20031260A
Other languages
English (en)
Inventor
Eishi Sato
Dairi Kubo
Kenjiro Ikeda
Original Assignee
Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha filed Critical Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha
Publication of CZ20031260A3 publication Critical patent/CZ20031260A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R21/2644Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá
Oblast techniky
Vynález se týká kompozice generující plyn. Vynález se zejména týká kompozice generující plyn vhodné pro kompaktní lehký generátor plynu, jakož i generátoru plynu, ve kterém se tato kompozice generující plyn používá.
Dosavadní stav techniky
Obecně kompozice generující plyn používaná airbagových systémech vozidel obsahuje palivo obsahující azid sodný jako základ a oxidační činidlo. Nicméně vzhledem k toxicitě azidu sodného a vzhledem k omezením týkajícím se manipulace s touto sloučeninou byly činěny pokusy usilující o získání alternativy nahrazující až dosud směs používanou pro přípravu kompozice generující plyn obsahující azid sodný.
Patentový dokument US 5 783 773 popisuje kompozici obsahují fázově stabilizovaný dusičnan amonný jako oxidační činidlo a triaminoguanidinnitrát (dále zkracován jako TAGN) nebo kombinaci TAGN/guanidinnitrát jako palivovou složku.
Další patentový dokument US 5 780 768 popisuje kompozici obsahující guanidinnitrát/nitroguanidin jako
···· ·* ·· ··· ·· ·· palivovou složku a chloristan jako základní složku oxidačního činidla.
Obě uvedené kompozice jsou hlavně určeny k dosažení adekvátní rychlosti spalování, čehož se dosáhne kombinací vysoce reaktivní složky, jakou je TAGN a chloristan, s nízkoreaktivním oxidačním činidlem a palivem. Nicméně tou měrou, jak roste rychlost spalování, roste také spalné teplo (tepelná hodnota). Vzhledem k tomu nemohou být takové kompozice generující plyn označeny jako kompozice vhodné pro generátor plynu.
Japonská patentová přihláčka č. 2000-86375 dosud nepodrobená průzkumu popisuje kombinaci paliva zvoleného z množiny, zahrnující sloučeniny obsahující alespoň 25 % kyslíkového atomu v molekule, vztaženo na atomovou hmotnost, a oxidu kovu a kovové oxidové sloučeniny. I když je tato kompozice uváděna jako kompozice s nízkou teplotou spalování vzhledem k tomu, že jako oxidační činidlo je použit oxid kovu, není počet molů na hmotnost generovaného plynu dostatečný. V případě, že je žádoucí dosáhnout požadovaného počtu molů plynu generovaného pro nafouknutí airbagu, je třeba zvýšit množství látky generující plyn, v důsledku čehož vzroste i spalné teplo generované spálením látky generující plyn. To zase znamená, že generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá, vyžaduje disponovat velkým množstvím chladivá, což znemožňuje dosažení malé velikosti a nízké hmotnosti generátoru plynu.
Cílem vynálezu je tedy poskytnout kompozici generující plyn, která by umožnila snížením hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu a poskytnout generátor plynu, ve kterém by bylo možné takovou kompozici generující plyn použít.
• ·
Podstata vynálezu
Vynálezci uvážili možné způsoby řešení uvedeného problému a zjistili, že tento problém by mohl být vyřešen nastavením spalného tepla (tepelné hodnoty) na mol plynu generovaného spálením kompozice generující plyn do určitého specifického rozmezí. Od tohoto předpokladu · byl vynález odvozen.
Kompozice generující plyn podle vynálezu obsahuje dusík-obsahující organickou sloučeninu, oxidační činidlo a přísadu, přičemž její tepelná hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spálením látky generující plyn, je nejvýše rovna 125 kJ. Generátorem plynu podle vynálezu je takto generátor plynu, ve kterém se používá kompozice generující plyn podle vynálezu.
V souladu s vynálezem je v kompozici generující plyn, která hoří při vhodné rychlosti spalování v generátoru plynu, potlačena tepelná hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spalováním látky generující plyn, čímž se dosáhne zmenšení velikosti a snížení hmotnosti generátoru plynu.
Nejvýhodnější forma provedení vynálezu
V následující části popisu bude vynález popsán detailnějším způsobem.
• · • · · ·
Kompozice generující plyn podle vynálezu obsahuje dusík-obsahující organickou sloučeninu, oxidační činidlo a přísadu, přičemž její kalorická hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spalováním látky generující plyn, je nejvýše rovna 125 kJ. Velmi důležitým činitelem pro dosažení zmenšení velikosti a snížení hmotnosti generátoru plynu je právě potlačení tepelné hodnoty, vztažené na mol plynu generovaného spalováním látky generující teplo. Generátor plynu, ve kterém se používá látka generující plyn, která generuje velké množství spalného tepla a má tedy vysokou tepelnou hodnotu, vyžaduje velké množství chladivá, takže je v tomto případě obtížné dosáhnout zmenšení velikosti a snížení hmotnosti generátoru plynu. Vzhledem k tomu je uvedená tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, výhodně nejvýše rovna 115 kJ a výhodněji nejvýše rovna 105 kJ.
Airbag se nafukuje v souladu s počtem molů plynu generovaného spalováním látky generující teplo přítomné v generátoru plynu a s teplotou generovaného plynu. Vzhledem k tomu je pro bezpečnou ochranu posádky vozidla zapotřebí dostatečný počet molů generovaného plynu a nízká teplota generovaného plynu.
Jestliže je teplota generovaného plynu příliš nízká, potom je zapotřebí pro získání potřebného objemu plynu nezbytného pro nafouknutí airbagu velký počet molů generovaného plynu, což znamená velké množství látky generující plyn. Jestliže tomu tak je, potom by nemuselo být dosaženo cíle vynálezu spočívajícího v poskytnutí kompozice generující plyn, která by umožnila snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu. Z tohoto důvodu je výhodné, aby spodní hranice tepelné hodnoty, vztažené na mol generovaného plynu, byla vhodně určena v ·· ·· ·· ···· ·· «··· • · * · · * 9 · · • · · · · · « · · « « « • ·· · · · ···· ···· ·· ·· ··« ·» souladu s požadovanou mírou snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu. Výhodně je takto uvedená tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, alespoň rovna 73 kJ, výhodně alespoň rovna 95 kJ. Jinými slovy lze říci, že pro snížení množství látky generující plyn a chladivá na minimální dávku a pro rezultující snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu je nejvýhodnější, když se uvedená tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, pohybuje v rozmezí od 95 kJ do 105 kJ.
Rovněž je výhodné, když je kompozicí generující plyn podle vynálezu kompozice, ve které počet molů na 100 g generovaného plynu činí alespoň 2,70 mol, výhodně alespoň 2,80 mol. V případě, že počet molů na 100 g generovaného plynu je menší než uvedená hodnota, potom je třeba zvýšit množství použité látky generující plyn a není již možné dosáhnout snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu. I když je počet molů na 100 g generovaného plynu vysoký, potom jestliže je vysoká i uvedená tepelná hodnota, musí být v generátoru plynu obsaženo velké množství chladivá. Na druhé straně, i když je uvedená tepelná hodnota- nízká, potom jestliže je nízký i počet molů na 100 g generovaného plynu, musí se případně zvýšit množství látky generující plyn. V souladu s tím bude v obou uvedených případech obtížně dosáhnout snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu.
V případě, že počet molů na 100 g generovaného plynu je vysoký, potom může být potlačena tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, dokonce i v případě, že jde o výrazně vysokou tepelnou hodnotu. Je však žádoucí, aby tepelná hodnota, vztažená na gram kompozice generující plyn, byla nejvýše rovna 4 500 J, výhodně nejvýše rovna 4 • · • · 9 ·
000 J nebo výhodněji nejvýše rovna 3 300 J vzhledem k tepelné odolnosti součásti generátoru plynu, ve kterém je kompozice generujíc! plyn použita.
Rovněž teplota generovaného plynu musí být snížena na nejnižší možnou hodnotu vzhledem k možnému poškození airbagu a možnosti popálení posádky vozidla.
Takto je v rámci vynálezu optimální kombinace znaků, kterými jsou tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, tepelná hodnota, vztažená na gram kompozice generující plyn a počet molů generovaného plynu na 100 g kompozice generující plyn, vhodně zvolena v souladu s kvalitou a výkonem generátoru plynu a s místem, kde je tento generátor plynu umístěn.
Číselné hodnoty tepelné hodnoty, generovaného plynu, tepelné hodnoty, kompozice generující plyn a počtu molů na 100 g kompozice generující plyn konvenčními měřícími metodami.
vztažené na mol vztažené na gram generovaného plynu mohou být měřeny
V případě nulového zbytkového obsahu kyslíku v kompozici generující plyn (tj. v případě úplného spálení) mohou být uvedené číselné hodnoty stanoveny teoretickým výpočtem. Tento výpočet se provádí za předpokladu, že uhlíkové atomy ve· složkách generujících plyn tvoří oxid uhličitý a dusíkové atomy ve složkách generujících plyn tvoří N2. V případě, že se tvoří voda, potom je tato voda chápána při uvedeném výpočtu jako plyn, protože je obvykle přiváděna do airbagu ve formě plynu (vodní páry).
·· · · ·· · · · · • · · · · » » • ··· · ····. · • · · · · · • · · · ·· ·· · · ·
Dusík-obsahujíčími organickými sloučeninami, které mohou být použity v rámci vynálezu, jsou dusík-obsahující organické sloučeniny, které se obecně používají jako palivo pro látku generující plyn v airbagových systémech a kterými jsou zejména tetrazoly a deriváty guanidinu. V kompozici generující plyn podle vynálezu je dusík-obsahující organická sloučenina obsažena výhodně v množství alespoň rovném 30 % hmotnosti až v množství rovném 70 % hmotnosti, výhodněji v množství alespoň rovném 35 % hmotnosti až v množství nejvýše rovném 60 % hmotnosti, přičemž se tento obsah mění v závislosti na druhu oxidačních činidel, na použité přísadě a na zbytkovém obsahu kyslíku.
Aby byla tepelná hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spalováním kompozice generující plyn, nastavena na hodnotu nejvýše rovnou 125 kJ (výhodně na hodnotu nejvýše rovnou 115 kJ) a aby byl rovněž počet molů generovaného plynu nastaven na hodnotu alespoň rovnou 2,70 mol na 100 g generovaného plynu, je výhodné, když dusík-obsahující organickou sloučeninou je látka zvolená z množiny zahrnující guanidinkarbonát, guanidinnitrát, aminoguanidinnitrát a jejich směsi. Pro látku generující plyn je obzvláště výhodný guanidinnitrát vzhledem k jeho poměrně nízké ceně, teplotě tání vyšší než 200 °C a vysoké tepelné stabilitě, jakož i z ekologického hlediska.
Vzhledem k tomu, že uvedené sloučeniny obsahují v molekule atomy kyslíku a vyžadují tedy malé množství oxidačního činidla pro dokonalé spalování, lze očekávat vysoký počet molů generovaného plynu. Kromě toho tyto látky mají vysokou negativní standardní entropii Df, v důsledku čehož odpadá v průběhu spalování kompozice generující plyn malé množství energie, takže teplota spalování se udržuje na nízké hodnotě. Tyto sloučeniny mohou být tedy označeny • 9
9 9 jako výhodná paliva pro potlačení tepelné hodnoty, vztažené na mol generovaného plynu.
Je také výhodné, aby dusík-obsahující organická sloučenina měla 50% střední průměr částic v rozmezí od alespoň 5 mikrometrů do nejvýše 80 mikrometrů, výhodně v rozmezí od alespoň 10 mikrometrů do nejvýše 50 mikrometrů. To je žádoucí vzhledem k tomu, že když je 50% střední průměr částic příliš veliký, dochází ke snížení pevnosti při tvarování, a když je na druhé střední průměr částic příliš malý, značné náklady související s rozprášením. Je třeba uvést, že výraz 50% střední průměr částic uvádí 50% střední průměr částic vztahující se k počtu částic.
straně uvedený 50% je třeba vynaložit
Oxidační činidlo, které může být použito v rámci vynálezu zahrnuje oxidační činidla obvykle používaná pro přípravu kompozic generujících plyn určených pro airbagy. V kompozici generující plyn podle vynálezu je oxidační činidlo obsaženo výhodně v množství od alespoň 30 % hmotnosti do nejvýše 70 % hmotnosti, výhodně v množství od alespoň 35 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti, přičemž se toto množství mění v závislosti na druhu dusík-obsahujíčího organického paliva, na druhu přísady, na zbytkovém obsahu kyslíku a ještě na dalších faktorech.
Aby se tepelná hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spalováním kompozice generující plyn, nastavila na hodnotu nejvýše rovnou 125 kJ (výhodně na hodnotu nejvýše rovnou 115 kJ) a aby se rovněž počet molů generovaného plynu nastavil na hodnotu alespoň rovnou 2,70 mol na 100 g generovaného plynu, je výhodné, když se jako oxidační činidlo použije alespoň jedna látka z množiny, • Φ ··«· • · ·Φ ·· *··· • φ · · · · · · · • ··· · · φ·· · · · • φφ φφ · · · · · • ΦΦΦ Φ· ·· Φ·· ·· ·Φ zahrnující fázově stabilizovaný dusičnan amonný, chloristan amonný, zásaditý dusičnan kovu, dusičnan, chloristan nebo chlorečnan alkalického kovu a dusičnan, chloristan nebo chlorečnan kovu alkalických zemin. Je obzvláště výhodné použít oxidační činidlo připravené smíšením alespoň dvou látek zvolených z uvedené množiny vzhledem k možnosti nastavit účinnost oxidačního činidla.
Bázické dusičnany kovů, které mohou být použity v rámci vynálezu zahrnují bázický dusičnan mědi. Dusičnany alkalických kovů, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují dusičnan sodný, dusičnan draselný a dusičnan strontnatý. Chloristany alkalických kovů, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují chloristan sodný, chloristan draselný a chloristan strontnatý. Chlorečnany alkalických kovů, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují chlorečnan sodný, chlorečnan draselný a chlorečnan strontnatý. Dusičnany kovů alkalických zemin, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují dusičnan horečnatý, dusičnan vápenatý a dusičnan barnatý. Chloristany kovů alkalických zemin, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují chloristan hořečnatý, chloristan vápenatý a chloristan barnatý. Chlorečnany kovů alkalických zemin, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují chlorečnan hořečnatý, chlorečnan vápenatý a chlorečnan barnatý.
Jak bylo uvedeno v patentovém dokumentu US 5 7 80 7 68, je možné, že v případě, kdy se k dosažení zlepšeného spálová použije chloristan, může generovaný plyn obsahovat plynný chlor, takže zde existuje riziko, že v produkovaném plynu bude obsažen chlorid kovu. Proto je výhodné použit jiná oxidační činidla než chloristan. Použití jiného oxidačního činidla než je chloristan nebo vhodná volba ·· ·· ««···· • · · · ♦ · • ··· · ···· ·· ···· • · · · · · ······ · · 9 99 kombinované dusík-obsahující organické sloučeniny může umožnit v podstatě stejný účinek podle vynálezu.
V případě, že se jako oxidační činidlo použije směsné oxidační činidlo, potom takové směsné oxidační činidlo obsahuje alespoň dvě látky zvolené z množiny, zahrnující dusičnan strontnatý, bázický dusičnan mědi a fázově stabilizovaný dusičnan ammoný, a to za účelem vyloučení pevných obsahů v generovaném plynu a zlepšení průběhu spalování. Dále je výhodné připravit směsné oxidační činidlo použitím dvou nebo tří látek zvolených z množiny, zahrnující dusičnan strontnatý, bázický dusičnam mědi a fázově stabilizovaný dusičnam amonný.
V případě, že se jako část oxidačního činidla použije dusičnan strontnatý, potom může být dosaženo dalšího zlepšení adekvátní rychlosti spalování materiálu generujícího plyn. Rezidua rezultující ze spalování v případě použití dusičnanu strontnatého se podílejí na struskotvorné reakci se sloučeninou obsahující křemík a s oxidem kovu, jak to ještě bude uvedeno později, což má za následek tvorbu produktů, které mohou být snadno filtrovány. V souladu s tím mohou být z generovaného plynu odstraněny pevné složky.
Výhodná mohou být i další směsná oxidační činidla obsahující bázický dusičnan mědi a alespoň jednu látku zvolená z množiny, zahrnující dusičnan kovu alkalických zemin a fázově stabilizovaný dusičnan amonný.
V případě, že se jako součást směsného oxidačního činidla použije bázický dusičnan mědi, dosáhne se ·· Μ ·· 99·· ·9 9999 • · · · · 9 · · · • ··· 9 9999 · 9 9 ·········« • 999 9· 99 ··· *· ·· zlepšeného zapalování kompozice generující plyn. Obecně je kompozice generující plyn zažehnuta zažehovačem a přísadou zlepšující zážeh. V případě použití kompozic generujících plyn s nízkou zážehovostí musí být použito velké množství přísad zlepšujících zážeh s vysokou tepelnou hodnotou, což má za následek zvýšení celkové tepelné hodnoty kompozice generující plyn a znemožnění snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu.
I když rezidua tvořící se při spalování bázického dusičnanu mědi jsou ve formě mlhy taveniny Cu2O (teplota tání = 1 232 °C) / Cu (teplota tání = 1 083 °C) , neboť bázický dusičnan mědi je sloučeninou mající vysokou teplotu tání, mohou být uvedená produkovaná rezidua odstraněna chladícím členem uspořádaným v generátoru plynu. Kromě toho se mohou tato rezidua zúčastnit struskotvorné reakce dusičnanu strontnatého pro snadnější odstranění pevného podílu, jak to bude uvedeno dále. V romto ohledu je rovněž účinné směsné oxidační činidlo.
Rovněž použití fázově stabilizovaného dusičnanu amonného jako součásti směsného oxidačního činidla je velmi účelné. Bylo zjištěno, že použití fázově stabilizovaného dusičnanu amonného má za následek nejen zvýšení počtu molů generovaného plynu, nýbrž také zvýšení rychlosti spalování.
Pokud jde o směsné oxidační činidlo na bázi fázově stabilizovaného dusičnanu amonného, potom je příprava takového činidla v kombinaci s vysoce reaktivní složkou, jakou je TAGN popsaný v patentovém dokumentu US 5 783 773, riziková. Z tohoto důvodu by v případě použití fázově stabilizovaného dusičnanu amonného měla být výhodně použita dusík-obsahující organická sloučenina jiná než TAGN. Je ·· 99 9« 9999 99 9999 99« 999 99 9
9999 9 9999 9 9 9
99 99 9 9 999 9999 99 99 999 99 99 však třeba dodat, že účinku podle vynálezu může být v plné míře dosaženo i v případě použití kombinace fázově stabilizovaného dusičnanu amonného s TAGN. Bezpečné kompozice generující plyn mohou být založené na jiných kombinacích oxidačního činidla, dusík-obsahující organické sloučeniny a použité přísady.
Neexistují žádná omezení, pokud jde o způsob fázové stabilizace vedoucí k fázově stabilizovanému dusičnanu amonnému, který může být použit v rámci vynálezu. Jako příklad známého způsobu fázové stabilizace je možné uvést přidání draselné soli k dusičnanu amonnému. V rámci vynálezu se výhodně použije dusičnan amonný, který je fázově stabilizován přidáním malého množství chloristanu draselného, dusičnanmu draselného, chlorečnanu draselného, dusitanu draselného, síranu draselného, chloridu draselného a šťavelanu draselného k dusičnanu draselnému. Obzvláště výhodný je dusičnan amonný, který je fázově stabilizován chloristanem draselným nebo dusičnanem draselným, zejména vzhledem k dosažené tepelné stabilitě a oxidační schopnost.
Množství draselných solí přidané k dusičnanu amonnému se pohybuje v rozmezí od alespoň 1 % hmnotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmnotnosti.
Jako fázově stabilizační činidlo může být rovněž použit kovový komplex, jakým je například diaminový komplex. V případě, že se použije diaminový komplex, potom se výhodně jako kovová složka použijí měď, nikl a zinek.
13 ·· ·· • · · • ··· • · · • · · · » * •V ©·»* MM • 9 « · · · • · 9·1 · · · • · · · · 9 · • 9 999 ·· 99
Obsah fázově stabilizovaného dusičnanu amonného,
použitého jako směsné oxidační činidlo, v kompozici
generuj ící plyn se výhodně pohybuje v rozmezí od alespoň 1
% hmotnosti do nejvýše 40 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti, přičemž tento obsah se mění v závislosti na druhu použité dusík-obsahující organické sloučeniny, druhu použité přísady a na zbytkovém obsahu kyslíku. V případě, že se použije dusičnan amonný, který byl fázově stabilizován za použití draselné soli, potom jsou při spalování kompozice generující plyn produkovány, oxid draselný, uhličitan draselný nebo chlorid draselný mající nízkou teplotu tání a nízkou teplotu varu. Je velmi obtížné odfiltrovat tyto sloučeniny pomocí filtrů uspořádaných v generátoru plynu, takže zde existuje možnost, že uvedené sloučeniny mohou opustit generátor plynu a způsobit tak poškození airbagu nebo opařit posádku vozidla. Z tohoto důvodu je výhodné určit obsah fázově stabilizovaného dusičnanu amonného v kompozici generující plyn tak, aby byl ve výše specifikovaném rozmezí.
Je rovněž výhodné, aby oxidační činidlo mělo průměr částic v rozmezí od alespoň 5 mikrometrů do nejvýše 80 mikrometrů, výhodně v rozmezí od alespoň 10 mikrometrů do nejvýše 50 mikrometrů, přičemž jde o 50% průměr částic. Je to z toho důvodu, že nadměrně veliký průměr částic oxidačního činidla má za následek sníženou pevnost kompozice generující plyn při jejím tváření, zatímco na druhé straně nadměrně malý průměr částic oxidačního činidla zvyšuje náklady procesu týkající se energie spojené s rozprašováním.
Přísady, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují přísady, které jsou obecně dostupné pro kompozice «·
>··* • · » ··· »
·· ··· <· <»»e • ·
generující plyn určené pro airbagy. Jako takové přísady lze například uvést složky podporující snadné odfiltrování reziduí tvořených v průběhu spalování (struskotvorná činidla) a pojívá podporující ekologickou přijatelnost kompozic generující plyn. Obsah těchto přísad v kompozici generující plyn se výhodně pohybuje v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti.
Struskotvorná činidla, která mohou být použita v rámci vynálezu zahrnují struskotvorná činidla obecně dostupná jako přísady pro kompozice generující1 plyn určené pro airbagy. Jako takové přísady lze například uvést nitrid křemíku, karbid křemíku a křemičitany. Pro použití v rámci vynálezu je obzvláště vhodná silanová sloučenina.
Silanové sloučeniny, které mohou být výhodně použity v rámci vynálezu jako struskotvorné činidlo, jsou organickými sloučeninami křemíku. Obzvláště výhodné jsou sloučeniny křemíku známé jako silanová kopulační činidla, kterými jsou například vinylsilan, epoxysilan akrylsilan a aminosilan. Obsah silanové sloučeniny v kompozici generující plyn podle vynálezu se výhodně pohybuje v rozmezí od alespoň 0,1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti nebo ještě výhodněji v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 8 % hmotnosti. V případě, že obsah silanu přesahuje uvedené rozmezí, stoupne teplota spalování, takže zde existuje možnost, že dojde v generovaném plynu k tvorbě oxidů dusíku, které jsou škodlivé pro lidskou populaci. Kromě toho se zvýší tepelná hodnota kompozice generující plyn, takže zde existuje rovněž možnost, že by nemuselo být dosaženo cíle vynálezu. Bylo zjištěno, že v případě, že kompozice generující plyn obsahuje silanové kopulační • 9
9 9 činidlo, dojde ke konverzi spalných reziduí produkovaných spalovací reakcí dusičnanu strontnatého na sloučeniny, které mohou být snadno odfiltrovány filtry uspořádanými v generátoru plynu. Bylo rovněž zjištěno, že v případě, že kompozice generující plyn obsahuje silanové kopulační činidlo, potom se zlepší pevnost kompozice generující plyn při jejím spalování a rovněž se zvýší rychlost spalování.
Pojivá, která mohou být použita v rámci vynálezu, zahrnují pojivá, která jsou obecně dostupná jako přísady pro kompozice generující plyn určené pro airbagy. Volba použitého pojivá je závislá na tvářecí metodě. Jako konkrétní příklady pojiv použitých při tváření lisováním lze uvést syntetický hydrotalcit, kyselý jíl, talek, bentonit, křemelinu, sulfid molybdeničitý, krystalickou celulózu, grafit, stearát hořečnatý a stearát vápenatý. Jako konkrétní příklady pojiv pro tváření vytlačováním lze uvést sodnou sůl karboxymethylcelulózy, methylcelulózu, hydroxyethylcelulózu, hydroxypropylcelulózu, polyvinylalkohol, guarovou gumu, polyvinylpyrrolidon, polyakrylamid a jejich vzájemné směsi. V případě uvedeného tváření vytlačováním jsou výše uvedená pojivá a maziva včetně povrchově aktivního činidla, kopulačního činidla, grafitu a silfidu molybdeničitého přidána ke kompozici generující plyn v množství pohybujícím se v rozmezí od 0,5 do 5 % hmotnosti za účelem zlepšení tvářitelnosti.
Obsah pojivá v kompozici generující plyn se výhodně pohybuje v rozmezí od alespoň 0,1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 1,0 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti. Obsah pojivá přesahující horní hranici uvedeného rozmezí způsobuje snížení rychlosti spalování a takto snížení počtu molů generovaného plynu, takže zde je možnost, že airbag může selhat ve funkci
99 9 • ·
9 9 9 9 9 9 9 9
9999 · 9999 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • « · · · · 9.999
9999 9· 99 999 99 99 ochranného prostředku pro posádku vozidla. Na druhé straně obsah pojivá nižší, než je spodní hranice uvedeného rozmezí, může mít za následek snížení odolnosti proti vnějším vlivům.
Kromě toho může být jako přísada v rámci vynálezu použit adjustor spalování. Může zde být použit každý adjustor spalování, pokud je schopen sloužit k nastavení spalování kompozice generující plyn. Specificky mohou být jako adjustory spalování uvedeny oxidy kovů, jako například oxid železa, oxid niklu, oxid mědi, oxid zinečnatý, oxid manganu, oxid chrómu, oxid kobaltu, oxid vanadu a oxid wolframu, hydroxidy kovů, jako například hydroxid, mědi, hydroxid kobaltu, hydroxid zinečnatý a hydroxid hlinitý, a uhlíky, jako například prášky aktivovaného uhlíku, grafit a saze. Obsah uvedeného adjustoru spalování v kompozici generující plyn podle vynálezu se výhodně pohybuje v rozmezí od alespoň 0 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti, výhodně v rozmezí od alespoň 0 % hmotnosti do nejvýše 5 % hmotnosti.
V následující části popisu bude uvedeno několik konkrétních příkladů výhodných kombinací kompozice generující plyn podle vynálezu. V kompozici generující plyn podle vynálezu výhodná kombinace obsahuje guanidinnítrát použitý jako dusík-obsahující organická sloučenina a alespoň dvě látky zvolené z množiny, zahrnující dusičnan strontnatý, bázický dusičná mědi a fázově stabilizovaný dusičnam amonný jako oxidační činidlo. Specificky mají tyto výhodné kombinace následující složení:
guanidinnítrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti; a přísady tvořící zbytek (výhodně v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti) ; a guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti;
fázově stabilizovaný dusičnam amonný v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti; a přísady tvořící zbytek (výhodně v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti) .
Přísady, které mohou být použity samostatně nebo v kombinaci, zahrnují kombinaci silanového kopulačního činidla a syntetického hydrotalcitu; kombinaci pojivá pro tváření vytlačováním a mazivo a kyselý jíl. Konkrétní příklady těchto kombinací obsahující tyto přísady obsahují následující složky:
guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
• · · · • * 9 9 9
99 dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 20 % hmotnosti;
silanové kopulační činidlo v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti; a syntetický hydrotalcit v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti;
guanidinnitrát v rozmezí od alespoň '40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1% hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti; a kyselý jíl v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti;
guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
• * « · · · · ·
9 99 9 9
9 9 9 9 9 9 9 9
9 99 9 9 990 9 9 9
0 0 9 9 9 9 9 9 9 0 • · · · · 9 9 9 9 9
999 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 V dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1% hmotnosti do nejvýše 20 % hmotnosti;
fázově stabilizovaný dusičnan amonný v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti;
silanové kopulační činidlo v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti; a syntetický hydrotalcit v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti;
guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmnotnosti;
dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti;
pojivo pro tváření vytlačováním v rozmezí od 1 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti;
• · mazivo v rozmezí od alespoň 0 % hmotnosti do nejvýše 5 % hmotnosti;
• · ···· · · · · · · • * · · · · • ···· · · · guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti;
dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % do nejvýše 50 % hmotnosti;
bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti;
nejvýše pojivo v rozmezí 10 % hmotnosti; od alespoň 1 % hmotnosti do
nejvýše kyselý jíl v rozmezí 5 % hmotnosti; a od alespoň 1 % hmotnosti do
nejvýše grafit v rozmezí 5 % hmotnosti. od alespoň 0,2 % hmotnosti do
V následující části popisu bude uveden příklad způsob přípravy kompozice generující plyn podle vynálezu. Nejdříve se ve směšovacím zařízení typu V nebo v kulovém mlýnu smísí dusík-obsahující organická sloučenina, oxidační činidlo a přísady. Potom se na získanou směs nastříká adekvátní množství silanového kopulačního činidla, načež se dále na získanou směs nastříká za míchání voda nebo rozpouštědlo za vzniku vlhkého koláče. Alternativně může být silanové kopulační činidlo smíšeno s vodou nebo s rozpouštědlem • · 9 9 9 9
9 9 9 9 · 9 9
9 9 9 · »999 9 ·
9 9 9 9 9 ««« 9
9999 9» 9· ··· ·· ještě předtím než se nastříká na uvedenou směs. Dusík-obsahující sloučenina a oxidační činidlo a silanové kopulační činidlo se potom vzájemně chemicky váží, takže jsou společně vázány zvýšenou vazebnou silou. Potom se granulují a vysuší k získání silně granulovaných prášků. Tyto granulované prášky mohou být potom peletizovány. Alternativně může být samotný vlhký chemický hrudkovitý produkt vytlačen v extrudéru do vytlačovaného tvářeného produktu. V obou případech se kompozice generující plyn po formování nebo tváření vysuší při teplotě přibližně 105 °C k získání pevného tvářeného produktu generujícího plyn schopného odolat drsným okolním vlivům.
Neexistuje zde žádné omezení, pokud jde o formu kompozice generující plyn podle vynálezu. Tato kompozice generující plyn může být formulována v libovolné formě, zahrnující práškovou formu, granulovanou formu, sférickou formu, sloupečkovou formu a jednou perforovanou nebo vícekrát perforovanou válečkovou formu.
V následující části popisu bude vynález blíže popsán pomocí konkrétních příkladů jeho provedení, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen definicí patentových nároků a obsahem popisné části.
• ♦ · · · · « · · · · ·
«·« a ·* • ♦ · ·
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Za použití směšovacího zařízení typu V se za sucha smísí 52,9 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (50% průměr částic 20 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující organickou sloučeninu a 30-,8 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% průměr částic 13 mikrometrů) a 10,9 hmotnostního dílu bázického dusičnanu mědi (50% střední průměr částic 10 mikrometrů), přičemž obě posledně uvedené sloučeniny jsou složkami oxidačního činidla, a 2,7 hmotnostního dílu syntetického hydrotalcitu (50% střední průměr částic 10 mikrometrů) jako pojivá. Potom se 2,7 hmotnostního dílu N-beta-(aminoethyl)-gama-aminopropyltrimethoxysilanu zředí 10 % hmotnosti vody, vztaženo na celkovou hmotnost kompozice generující plyn, a získaný vodný roztok se nastříká za míchání na směs kompozice generující plyn.Potom se takto získaná kompozice generující plyn podrobí vlhké granulaci k získání granulovaného prášku, jehož průměr částic nepřesahuje 1 mm. Potom se takto získaný granulovaný prášek suší po dobu 15 hodin při teplotě 90 °C, načež se zpracuje v rotačním peletizačním stroji na pelety, jejichž průměr činí 5 mm a výška činí 1,5 mm. Tyto pelety se potom opětovně suší při teplotě 105 °C po dobu 15 hodin, přičemž se získají pelety kompozice generující plyn podle vynálezu.
Tepelná hodnota takto získaných pelet byla měřena za použití kalorimetru (dostupný u společnosti Shimadzu Corporation: model Č.CA-4P). Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 1 společně s tepelnou hodnotou, • · ·· · · » · · » ♦ · · · vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Příklad 2
Stejným způsobem jako v příkladu 1 se k přípravě kompozice generující plyn použije 51,0 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (50% střední průměr částic 20 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující organickou sloučeninu a 25,1 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% střední průměr částic 13 mikrometrů) a 8,9 hmotnostního dílu bázického dusičnanu mědi (50% střední průměr částic 10 mikrometrů), přičemž obě posledně uvedené sloučeniny tvoří složky oxidačního činidla, 9,6 hmotnostního dílu fázově stabilizovaného dusičnanu amonného (který obsahuje 15 % hmotnosti dusičnanu draselného jako fázového stabilizátoru), 2,7 hmotnostního dílu syntetického hydrotalcitu (50% střední průměr částic 10 mikrometrů) jako pojivá a 2,7 hmotnostního dílu N-beta-(aminoethyl)-gama-aminopropyltrimethoxysilanuPotom se změří tepelná hodnota získané kompozice generující plyn. Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 1 společně s tepelnou hodnotou vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Příklad 3
Smísí se a lisuje ve formě 54,5 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (50% střední průměr částic 20 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující organickou sloučeninu a 22,0 hmotnostních dílů dusičnanu strontnatého (50% • · 9 9 99 • 99 999 99
9999 9 9999 · ·
99« 9 9« střední průměr částic 13 mikrometrů) a 21,5 hmotnostního dílu bázického dusičnanu mědi (50% střední průměr částic 10 mikrometrů), přičemž obě posledně uvedené sloučeniny tvoří složky oxidačního činidla) a 2,0 hmotnostní díly kyselého jílu jako pojivá. Potom se připraví tvářená kompozice generující plyn a změří se její tepelná hodnota. Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 1 společně s tepelnou hodnotou vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Příklad 4
Smísí se a lisuje ve formě 52,7 hmotnostního dílu guanidinnitrátu (50% střední průměr částic 20 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující organickou sloučeninu a 22,4 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% střední průměr částic 13 mikrometrů) a 21,9 hmotnostního dílu bázického dusičnanu mědi (50% střední průměr částic 10 mikrometrů), přičemž obě posledně uvedené sloučeniny jsou složkami oxidačního činidla, 2,0 díly kyselého jílu jako pojivá a 1,0 hmotnostní díl grafitu jako adjustoru spalování. Potom se připraví tvářená kompozice generující plyn a změří se její tepelná hodnota. Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 1 společně s tepelnou hodnotou vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Srovnávací příklad 1
Za použití směšovacího zařízení typu V se za sucha smísí 32,5 hmotnostního dílu 5-aminotetrazolu (50% střední průměr částic 15 mikrometrů) jako složky tvořící dusík9 9 9 9 • 9
99 9 obsahující organickou sloučeninu a 59,5 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% střední průměr částic 13 mikrometrů) jako oxidačního činidla, 3,5 hmotnostního dílu nitridu křemíku (50% střední průměr částic 5 mikrometrů) jako sílanové sloučeniny a 4,5 hmotnostního dílu syntetického hydrotalcitu (50% střední průměr částic 10 mikrometrů) jako pojivá. Získaná směs se potom zpracuje v rotačním peletizačním stroji, přičemž se získají pelety mající průměr 5 mm a výšku 2,2 mm. Tyto pelety se potom suší po dobu 15 hodin při teplotě 105 °C a takto se získají pelety kompozice generující plyn podle vynálezu. Potom se změří tepelná hodnota takto formulované kompozice generující plyn. Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce I společně s tepelnou hodnotou·vztaženo na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Srovnávací příklad 2
Stejným způsobem jako ve srovnávacím příkladu 1 se pro přípravu pelet kompozice generující plyn použije 50,7 hmotnostního dílu nitroguanidinu (50% střední průměr částic 15 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující organickou sloučeninu a 22,8 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% střední průměr částic 13 mikrometrů) a
21,7 hmotnostního dílu chloristanu amonného (50% střední průměr částic 30 mikrometrů), přičemž obě posledně uvedené sloučeniny tvoří složky oxidačního činidla, 1,5 hmotnostního dílu nitridu křemíku (50% střední průměr částic 5 mikrometrů) jako silanové sloučeniny a 3,3 hmotnostního dílu syntetického hydrotalcitu (50% střední průměr částic 10 mikrometrů) jako pojivá. Potom se změří tepelná hodnota takto získané kompozice generující plyn. Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 1
9· 9 9 9 9 • 9 9 9
9 9
·.♦·· ·9 · 9
9999 9» ·9 • · 9 9 9
9 9 9 9 9 9
9 9 9 9 9
9 9 9 9 9 společně s tepelnou hodnotou vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
Srovnávací příklad 3
Převede se na prášek a potom smísí 31,5 hmotnostního dílu nitroguanidinu (50% střední průměr částic 15 mikrometrů) jako složky tvořící dusík-obsahující sloučeninu a 51,5 hmotnostního dílu dusičnanu strontnatého (50% střední průměr částic 13 mikrometrů), 7,0 hmotnostních dílů kyselého jílu (50% střední průměr částic 5 mikrometrů) jako pojivá a 10 hmotnostních dílů sodné soli karboxymethylcelulózy jako pojivá. Potom se ke kompozici generující plyn přidá 10 % hmotnosti vody, načež se získaná směs hněte a takto hnětená kompozice se vytlačuje k získání pelet majících průměr 2 mm a výšku 2 mm. Následně se tyto pelety suší po dobu 15 hodin při teplotě 105 °C k získání vzorků určených pro testy. Stejným způsobem se změří tepelné hodnoty těchto vzorků. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 1 společně s tepelnou hodnotou vztaženou na gram, počtem molů generovaného plynu a tepelnou hodnotou vztaženou na mol.
9» 9999 99 9999
9 · 9 9 9
Tabulka 1
Tepelná hodnota [ J/g] Počet molů generovaného plynu [ mol/lOOg] Tepelná hodnota vztažená na mol [ kJ/mol]
Příklad 1 3020 3,11 97
Příklad 2 3270 3,31 99
Příklad 3 2940 2,96 99
Příklad 4 2970 2,96 100
Srovn.příklad 1 3200 2,29 140
Srovn.příklad 2 4650 3,60 129
Srovn.příklad 3 3500 2,42 145
[ Test]
Potom se provede test v uzavřené 60 litrové nádobě za použití kompozice generující plyn z příkladu 2 podle vynálezu a kompozice ze srovnávacího příkladu 1, které jsou jednotlivě obsaženy v generátorech plynu. Při tomto testování se množství obou kompozic generujících plyn nastaví tak, aby počet molů generovaného plynu byl 1 mol.
Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 2.
» 99
9
9 9 9
99 9·
Tabulka 2
Příklad 2 Srovnávací příklad
Množství použité kompozice generující plyn [ g] 30 43
Hmotnost použitého chladivá [ g] 70 140
Tlak v nádobě [ kPa] 167 175
Doba potřebná k dosažení maximálního tlaku [ ms] 76,2 75,4
Teplota v nádobě [ °C] 222 247
(poznámka)
Chladící materiál: SWM (JIS (Japonské průmyslové standardy)
Z výsledků uvedených v tabulce 2 je zřejmé, že za předpokladu, že výkon generátoru plynu, ve kterém je použita kompozice generující plyn podle příkladu 2, je • · ·· ·· ···· ·· ·<
• · 9 · · · <► ·
9 9· · · ·· · · * ·· ·«· · ·»· · ··«· ·· ·· 9 9 9 9 9 1 rovný výkonu generátoru plynu, ve kterém se používá kompozice generující plyn ze srovnávacího příklad 1, potom generátor plynu, ve kterém se používá kompozice generující plyn podle vynálezu, umožňuje výrazné snížení množství jak kompozice generující plyn, tak i chladivá. Jinými slovy lze kompozici generující plyn podle vynálezu označit jako kompozici, která umožňuje zmenšení velikosti a snížení hmotnosti generátoru plynu.
Průmyslová využitelnost
U kompozice generující plyn podle vynálezu, která hoří při rychlosti spalování vhodné pro generátor plynu, se dosahuje potlačení tepelné hodnoty vztažené na mol plynu generovaného spalováním kompozice generující plyn, čímž se zase dosáhne zmenšení velikosti a snížení hmotnosti generátoru plynu.
Takto je kompozice generující plyn podle vynálezu optimální kompozicí generující plyn, která umožňuje snížení hmotnosti a zmenšení velikosti generátoru plynu. Stejně tak je generátor plynu používající kompozici generující plyn podle vynálezu optimálním generátorem plynu vzhledem k jeho snížené hmotnosti a zmenšené velikosti.
?j/ £00.3.- Ϊ2_0Ο ·· 99 99 9999 99 9999
999 999 99 9
9999 9 9999 9 9 9
999 9 999 9 9
99 99 9 999 9
9999 99 99 999 99 99

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Kompozice generující plyn tvořená dusík-obsahující organickou sloučeninou, oxidačním činidlem a přísadou, vyznačená tím, že tepelná hodnota, vztažená na mol plynu generovaného spalováním této kompozice generující plyn, je nejvýše rovna 125 kJ.
  2. 2. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t i m, že tepelná hodnota, vztažená na mol generovaného plynu, je nejvýše rovna 115 kJ.
  3. 3. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že počet molů plynu generovaného spalováním této kompozice generující plyn je alespoň rovný 2,70 na 100 g kompozice.
  4. 4. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že tepelná hodnota kompozice generující plyn je nejvýše rovna 4500 J.
  5. 5. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t i m, že dusík-obsahující sloučeninou je látka zvolená z množiny zahrnující guanidinkarbonát, guanidinnitrát, aminoguanidinnitrát a jejich směsi.
  6. 6. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že oxidačním činidlem je směsné oxidační ·· «« *« ·«·· ·<··« • · · · ♦ · · · · ··«··· ·*· · · · • · · · · · · · · · ··«· ·· ·· ··* ·· ·· činidlo tvořené bázickým dusičnanem mědi a alespoň jednou látkou zvolenou z množiny zahrnující dusičnan kovu alkalických zemin a fázově stabilizovaný dusičnan amonný.
  7. 7. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že přísadou je silanová sloučenina, jejíž obsah leží v rozmezí od alespoň 0,1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmotnosti.·
  8. 8. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená tím, že přísadou je tvářecí pojivo, jehož obsah leží v rozmezí od alespoň 0,1 % hmotnosti do nejvýše 15 % hmotnosti.
  9. 9. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že obsahuje guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti, dusičnan strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti, bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti a přísadu v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti.
  10. 10. Kompozice generující plyn podle nároku 1, vyznačená t í m, že obsahuje guanidinnitrát v rozmezí od alespoň 40 % hmotnosti do nejvýše 60 % hmotnosti, dusičnam strontnatý v rozmezí od alespoň 15 % hmotnosti do nejvýše 50 % hmotnosti, bázický dusičnan mědi v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti, fázově stabilizovaný dusičnan amonný v rozmezí od alespoň 1 % hmotnosti do nejvýše 30 % hmotnosti a přísadu v rozmezí od alespoň 0,5 % hmotnosti do nejvýše 10 % hmotnosti.
    ·· ·· ·<* ·«·· ·· ···· • · · · · · ·· · • ··· ·«««· · · « ······ · · · · · • · · · · · · · · · ··«· ·· ·· ··· ·· ··
    11. Generátor podle nároku plynu 1. používající kompozici generující plyn 12 . Generátor podle nároku plynu 2 . používáj ící kompozici generuj ící plyn 13. Generátor podle nároku plynu 3. používaj ící kompozici generuj ící plyn 14. Generátor podle nároku plynu 4 . používající kompozici generující plyn 15. Generátor podle nároku plynu 5. používající kompozici generuj ící plyn 16. Generátor podle nároku plynu 6. používající kompozici generuj ící plyn 17 . Generátor podle nároku plynu 7. používající kompozici generuj ící plyn 18. Generátor podle nároku plynu 8. používaj ící kompozici generující plyn
    19. Generátor plynu používající kompozici generující plyn podle nároku 9.
    »9 »9·· ·· ·«··
    99 ·9 • 99 9 9 · <9 9 • 999 9 9 999 9 · · ·· 999 * 999 * 9 • 99 99 9 9999 • 999 ·· >· ··· ·· 9·
    20. Generátor plynu používající kompozici generující plyn podle nároku 10.
CZ20031260A 2000-10-10 2001-10-05 Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá CZ20031260A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000308685 2000-10-10
JP2001284371A JP4641130B2 (ja) 2000-10-10 2001-09-19 ガス発生剤組成物およびそれを使用したガス発生器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20031260A3 true CZ20031260A3 (cs) 2003-08-13

Family

ID=26601753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031260A CZ20031260A3 (cs) 2000-10-10 2001-10-05 Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6958100B2 (cs)
EP (2) EP2399884B1 (cs)
JP (1) JP4641130B2 (cs)
KR (1) KR100505835B1 (cs)
CN (1) CN1255363C (cs)
AU (1) AU2001294190A1 (cs)
CZ (1) CZ20031260A3 (cs)
WO (1) WO2002030850A1 (cs)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030230367A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-18 Mendenhall Ivan V. Micro-gas generation
US7618506B2 (en) * 2002-10-31 2009-11-17 Daicel Chemical Industries, Ltd. Gas generating composition
US8101033B2 (en) * 2004-07-26 2012-01-24 Autoliv Asp, Inc. Alkali metal perchlorate-containing gas generants
JP4782485B2 (ja) * 2004-08-10 2011-09-28 ダイセル化学工業株式会社 エアバッグ用ガス発生器
US7811397B2 (en) 2004-09-27 2010-10-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Gas generating agent
WO2007012348A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Dalphi Metal España, S.A. Gas generating composition for automotive use manufactured by pellet formation
US7758709B2 (en) 2006-06-21 2010-07-20 Autoliv Asp, Inc. Monolithic gas generant grains
JP5422096B2 (ja) * 2006-11-02 2014-02-19 株式会社ダイセル ガス発生剤組成物
US9193639B2 (en) * 2007-03-27 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Methods of manufacturing monolithic generant grains
US8057611B2 (en) * 2007-08-13 2011-11-15 Autoliv Asp, Inc. Multi-composition pyrotechnic grain
US8815029B2 (en) * 2008-04-10 2014-08-26 Autoliv Asp, Inc. High performance gas generating compositions
US8808476B2 (en) * 2008-11-12 2014-08-19 Autoliv Asp, Inc. Gas generating compositions having glass fibers
US20120000583A1 (en) * 2009-03-13 2012-01-05 Nipponkayaku Kabushikikaisha Gas generant composition and molded article thereof, and gas generator using the molded article
US8231747B2 (en) * 2009-07-29 2012-07-31 Autoliv Asp, Inc. Inflator assembly
EP2489649A4 (en) * 2009-10-15 2014-01-01 Nippon Kayaku Kk COMPOSITION FOR A GAS GENERATOR, COMPOSITION OF THE COMPOSITION AND GAS PRODUCING EQUIPMENT EQUIPPED WITH THE FORM PRODUCT
FR2975097B1 (fr) 2011-05-09 2015-11-20 Sme Composes pyrotechniques generateurs de gaz
WO2014061355A1 (ja) * 2012-10-15 2014-04-24 積水化学工業株式会社 ガス発生材及びマイクロポンプ
JP5639137B2 (ja) * 2012-10-15 2014-12-10 積水化学工業株式会社 ガス発生材及びマイクロポンプ
US9051223B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Autoliv Asp, Inc. Generant grain assembly formed of multiple symmetric pieces
JP5580923B1 (ja) * 2013-03-18 2014-08-27 積水化学工業株式会社 ガス発生材、ガス発生材の製造方法及びマイクロポンプ
FR3097546B1 (fr) * 2019-06-24 2021-09-24 Arianegroup Sas Composition pyrotechnique génératrice de gaz
CN111675589B (zh) * 2020-05-15 2021-08-06 湖北航鹏化学动力科技有限责任公司 一种气体发生剂组合物、制备方法及其应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545272A (en) * 1995-03-03 1996-08-13 Olin Corporation Thermally stable gas generating composition
US5641938A (en) * 1995-03-03 1997-06-24 Primex Technologies, Inc. Thermally stable gas generating composition
DE19681514B4 (de) 1995-07-27 2006-04-27 Nippon Kayaku K.K. Sprengstoff-Zusammensetzung für einen Airbag und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5608183A (en) * 1996-03-15 1997-03-04 Morton International, Inc. Gas generant compositions containing amine nitrates plus basic copper (II) nitrate and/or cobalt(III) triammine trinitrate
JP4409632B2 (ja) 1996-12-28 2010-02-03 日本化薬株式会社 エアバッグ用ガス発生剤
JP3641343B2 (ja) * 1997-03-21 2005-04-20 ダイセル化学工業株式会社 低残渣エアバッグ用ガス発生剤組成物
US5841065A (en) * 1997-04-15 1998-11-24 Autoliv Asp, Inc. Gas generants containing zeolites
JPH10297991A (ja) * 1997-04-25 1998-11-10 Daicel Chem Ind Ltd 低残渣エアバッグ用ガス発生剤組成物
DE29806504U1 (de) * 1998-04-08 1998-08-06 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Azidfreie, gaserzeugende Zusammensetzung
US6045638A (en) * 1998-10-09 2000-04-04 Atlantic Research Corporation Monopropellant and propellant compositions including mono and polyaminoguanidine dinitrate
US6077372A (en) * 1999-02-02 2000-06-20 Autoliv Development Ab Ignition enhanced gas generant and method
JP4131486B2 (ja) 1999-07-09 2008-08-13 日本化薬株式会社 自動発火性エンハンサー剤組成物
JP4248254B2 (ja) 2001-04-20 2009-04-02 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20040000362A1 (en) 2004-01-01
EP2399884A2 (en) 2011-12-28
JP2002187790A (ja) 2002-07-05
KR100505835B1 (ko) 2005-08-02
EP1342705A1 (en) 2003-09-10
EP2399884B1 (en) 2017-02-22
CN1468204A (zh) 2004-01-14
JP4641130B2 (ja) 2011-03-02
WO2002030850A1 (fr) 2002-04-18
KR20030040525A (ko) 2003-05-22
US6958100B2 (en) 2005-10-25
AU2001294190A1 (en) 2002-04-22
EP1342705A4 (en) 2011-01-19
CN1255363C (zh) 2006-05-10
EP2399884A3 (en) 2012-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20031260A3 (cs) Kompozice generující plyn a generátor plynu, ve kterém se tato kompozice používá
US5670740A (en) Heterogeneous gas generant charges
CA2167388C (en) Bitetrazoleamine gas generant compositions and methods of use
EP0712384B1 (en) Anhydrous tetrazole gas generant compositions and methods of preparation
US6416599B1 (en) Gas-generating agent for air bag
CZ20021056A3 (cs) Bazický dusičnan kovu, způsob jeho výroby a prostředek s činidlem pro tvorbu plynů
EP0767155B1 (en) Heterogeneous gas generant charges
US5989367A (en) Particle-free, gas-producing mixture
EP0964842A1 (en) Gas generant complex oxidizers with multimetal cations
JPH09328387A (ja) ガス発生剤組成物
CN101990526B (zh) 气体发生剂组合物
JPH08295590A (ja) ガス発生組成物
JP2000086376A (ja) ガス発生剤組成物
US20040108031A1 (en) Gas generator fuel composition
JP3641343B2 (ja) 低残渣エアバッグ用ガス発生剤組成物
JP4248254B2 (ja) ガス発生剤組成物
JP7266956B2 (ja) ガス発生剤組成物
US20060191614A1 (en) Gas generating composition
JP2002160992A (ja) ガス発生剤
KR20150083071A (ko) 가스 발생제 조성물
JP3953187B2 (ja) ガス発生剤組成物
JP5274078B2 (ja) ガス発生剤組成物
JP4794728B2 (ja) 塩基性金属硝酸塩及びその製造法
JPH10114594A (ja) エアバッグ用ガス発生剤
JP2805141B2 (ja) エアバッグ用ガス発生剤