DE102005042812A1

DE102005042812A1 - Gasbildende Zusammensetzung

Info

Publication number: DE102005042812A1
Application number: DE102005042812A
Authority: DE
Inventors: Jianzhou Himeji Wu
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: DE102005042812B4; CN1762925A; JP2006076824A; JP4610266B2; FR2876372B1; CN100441549C; FR2876372A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine gasbildende Zusammensetzung, welche die Bildung von Nebel unterdrücken kann. Die genannte gasbildende Zusammensetzung umfasst (a) ein Treibmittel, (b) ein Oxidationsmittel und (c) eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Phosphorsäure-Verbindung oder einem Salz derselben. Der Gehalt der Komponente (c) in der genannten Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Massenprozent.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gasbildende Zusammensetzung, die für ein Airbag-Rückhaltesystem für Automobile und dgl. geeignet ist, sowie auf einen daraus hergestellten Formkörper.
Zusammensetzungen, die Natriumazid enthalten, werden in großem Umfang als gasbildende Zusammensetzung für Airbag-Systeme verwendet, die als Fahrzeuginsassen-Sicherheitseinrichtungen verwendet werden. Die Toxizität von Natriumazid für Menschen [LD₅₀ (oral, Ratte) = 27 mg/kg)] und die davon ausgehende Gefahr durch die Handhabung werden zunehmend als problematisch angesehen und als Alternative dazu wurden sicherere gasbildende Zusammensetzungen, die andere (verschiedene) stickstoffhaltige organische Verbindungen, d.h. "azidfreie gasbildende Zusammensetzungen" enthalten, entwickelt.

In US-B-4 909 549 ist eine Zusammensetzung beschrieben, die eine Wasserstoff enthaltende Tetrazol- oder Triazol-Verbindung und eine Sauerstoff enthaltende oxidierende Verbindung enthält. In US-B-4 370 181 ist eine gasbildende Zusammensetzung beschrieben, die ein Metallsalz einer kein Wasserstoff enthaltenden Tetrazol-Verbindung und ein keinen Sauerstoff enthaltendes Oxidationsmittel Verbindung und ein keinen Sauerstoff enthaltendes Oxidationsmittel enthält. In US-B-4 369 079 ist eine gasbildende Zusammensetzung beschrieben, die ein Metallsalz einer keinen Wasserstoff enthaltenden Bitetrazol-Verbindung und ein Alkalimetallnitrat, ein Alkalimetallnitrit, ein Erdalkalimetallnitrat, ein Erdalkalimetallnitrit oder eine Mischung davon enthält. In US-B-5 542 999 ist eine gasbildende Zusammensetzung beschrieben, die ein Treibmittel, wie z.B. GZT, TAGN (Triaminoguanidinnitrat), NG (Nitroguanidin), NTO und dgl., ein basische Kupfernitrat, einen Katalysator zum Reduzieren von toxischen Gasen und ein Kühlmittel enthält. In US-B-5 608 183 ist eine gasbildende Zusammensetzung beschrieben, die ein Treibmittel, wie z.B. Guanidinnitrat, ein basisches Kupfernitrat und Guargummi enthält.

Nach dem Verbrennen der oben genannten azidfreien gasbildenden Zusammensetzungen entsteht jedoch ein Residuum (Nebel bzw. Belag) und es ist ein Filter erforderlich, um zu verhindern, dass das Residuum (Nebel) in den Airbag strömt. In einem solchen Fall kann ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung angewendet werden, das leicht eine Schlacke bildet, die von dem Filter leicht eingefangen wird, nachdem die gasbildende Zusammensetzung verbrannt worden ist.

In US-B-6 143 102 ist die Zugabe von Siliciumdioxid als schlackenbildendes Agens zu einer Zusammensetzung beschrieben, die ein Treibmittel, wie z.B. Guanidinnitrat, ein basisches Kupfernitrat und ein Metalloxid wie Aluminiumoxid enthält, sodass eine ausgezeichnete Schlacke (Klinker) gebildet wird. In JP-A-10-502 610 ist angegeben, dass die Verbrennungstemperatur durch die Zugabe von Glaspulver zu einem Treibmittel, wie z.B. einer Tetrazol-Verbindung und Strontiumnitrat, gesenkt werden kann und dass als Folge davon der Gehalt an NO_x und CO abnimmt und eine feste Schlacke dadurch gebildet wird. In US-B-5 104 466 (JP-A-5-70109) ist die Verringerung der Menge an Residuum (Nebel) durch Verwendung einer Mischung aus einem Alkalimetallazid, Pellets, die ein Oxidationsmittel enthalten, und Teilchen, die eine Siliciumdioxid enthaltende Substanz umfassen, beschrieben.

Es ist zwar möglich, die Verbrennungstemperatur herabzusetzen und den NO_x-Gehalt und dgl. durch die Zugabe von Glaspulver zu verringern, wie in JP-A-10 502 610 beschrieben, es besteht jedoch weiterhin ein Bedarf für Verbesserungen, weil Glaspulver teuer ist, das Gewicht des Gasgenerators durch ein solches Verfahren erhöht wird und dgl.

Beschreibung der Erfindung

Mit der vorliegenden Erfindung werden die Probleme gelöst, die resultieren aus dem Verfahren, bei dem Glaspulver zugegeben wird, durch Bereitstellung einer neuen gasbildenden Zusammensetzung, die leicht eine Schlacke bilden und den Gehalt an NO_x, CO und dgl. verringern kann.

Als Mittel zur Lösung der Probleme des vorstehend beschriebenen Standes der Technik hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung bereits eine Anmeldung eingereicht, die eine Kombination aus Glaspulver, Aluminiumoxid und dgl. betrifft (JP-A-2005-145 718 entsprechend der JP-Patentanmeldung Nr. 2003-364 024).

Bei der Durchführung der Forschungsarbeiten zur Entwicklung der oben genannten Erfindung haben die Erfinder sorgfältig geachtet auf den Zustand des Verbrennungsrückstandes nach dem Verbrennen der gasbildenden Zusammensetzung und auf die Gehalte an NO_x und CO und dgl. nach dem Verbrennen. Nach weiteren zusätzlichen Forschungsarbeiten haben sie gefunden, dass ein Zustand des Rückstandes nach dem Verbrennen und eine Abnahme der Mengen von NO_x und CO, die äquivalent sind zu den Fällen, in denen Glaspulver verwendet wird, erreicht werden können durch Verwendung eines Phosphats, worauf die vorliegende Erfindung beruht.

Das heißt mit anderen Worten, als Mittel zur Lösung des oben genannten Problems wird erfindungsgemäß eine gasbildende Zusammensetzung bereitgestellt, die umfasst

(a) ein Treibmittel (Treibstoff),
(b) ein Oxidationsmittel und
(c) eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Phosphorsäure-Verbindung oder einem Salz derselben.

Die gasbildende Zusammensetzung und ein daraus hergestellter Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Phosphorsäure-Verbindung oder einem Salz derselben, wobei der Verbrennungsrückstand nicht zu einem Nebel (Belag) wird, der aus dem Inflator nach außen ausgetragen wird, weil der Verbrennungsrückstand sich verfestigt und eine Schlacke bildet. Darüber hinaus können die Gehalte an NO_x und CO nach der Verbrennung vermindert werden, wenn die gasbildende Zusammensetzung ein Phosphat und dgl. umfasst.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung

Komponente (a)

Die Treibmittel-Komponente (a), die erfindungsgemäß verwendet wird, umfasst mindestens eine Komponente, ausgewählt aus Tetrazol-Verbindungen, Guanidin-Verbindungen, Triazin-Verbindungen und Nitroamin-Verbindungen. Durch Verwendung irgendeiner der aufgezählten Verbindungen als Komponente (a) wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht und der erfindungsgemäße Effekt kann erzielt werden.

Zu bevorzugten Beispielen für Tetrazol-Verbindungen gehören 5-Aminotetrazol, Bitetrazolammoniumsalze und dgl. Zu bevorzugten Beispielen für Guanidin-Verbindungen gehören Nitratsalze von Guanidin (Guanidinnitrat), Aminoguanidinnitrat, Nitroguanidin, Triaminoguanidinnitrat und dgl. Zu bevorzugten Beispielen für Triazin-Verbindungen gehören Melamin, Cyanursäure, Ammelin, Ammelid, Ammeland und dgl. Zu bevorzugten Beispielen für Nitroamin-Verbindungen gehören Cyclo-1,3,5-trimethylen-2,4,6-trinitramin und dgl.

Komponente (b)

Die Oxidationsmittel-Komponente (b), die erfindungsgemäß verwendet wird, umfasst mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe der Komponente (b-1), einem basischen Metallnitrat, einem Nitrat oder Ammoniumnitrat, und der Komponente (b-2), einem Perchlorat oder einem Chlorat.

Durch Verwendung irgendeiner der oben aufgezählten Verbindungen als Komponente (b) wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht und der erfindungsgemäße Effekt kann erzielt werden.

Zu Beispielen für die basischen Metallnitratsalze der Komponente (b-1) gehören mindestens ein Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe basisches Kupfernitrat, basisches Kobaltnitrat, basisches Zinknitrat, basisches Mangannitrat, basisches Eisennitrat, basisches Molybdännitrat, basisches Wismutnitrat und basisches Selennitrat.

Zur Erhöhung der Verbrennungsgeschwindigkeit beträgt die durchschnittliche Teilchengröße des basischen Metallnitrats vorzugsweise nicht mehr als 30 μm und besonders bevorzugt nicht mehr als 10 μm. In diesem Fall wird die durchschnittliche Teilchengröße gemessen unter Anwendung eines Teilchengrößen-Verteilungsverfahrens, in dem eine Laser-Diffraktion angewendet wird. Ein basisches Metallnitratsalz, das in Wasser dispergiert und dann 3 min lang Ultraschallwellen ausgesetzt worden ist, wird als Messprobe verwendet; es wird der kumulative 50 %-Teilchen-Zählerwert (D₅₀) bestimmt und die mittlere Teilchengröße wird ermittelt als Durchschnittswert von 2 Messungen.

Die Nitrat-Komponente (b-1) umfasst Alkalimetallnitrate, wie z. B. Kaliumnitrat, Natriumnitrat und dgl., und Erdalkalimetallnitrate, wie z. B. Strontiumnitrat und dgl.

Die Perchlorat- oder Chlorat-Komponente (b-2) ist eine Komponente, die nicht nur eine oxidierende Wirkung hat, sondern auch eine die Verbrennung fördernde Wir kung besitzt. Der hier verwendete Ausdruck "oxidierende Wirkung" bezieht sich auf eine Wirkung, die eine ausreichende Verbrennung durch Erzeugung von Sauerstoff während der Verbrennung ermöglicht und außerdem die Menge an toxischen Gasen, wie z.B. Ammoniak und CO, die gebildet werden, verringert. Andererseits bezieht sich der hier verwendete Ausdruck "die Verbrennung fördernde Wirkung" auf eine Wirkung, mit deren Hilfe die Zündung der gasbildenden Zusammensetzung verbessert und die Verbrennungsrate erhöht wird.

Das Perchlorat oder Chlorat umfasst mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe Ammoniumperchlorat, Kaliumperchlorat, Natriumperchlorat, Kaliumchlorat und Natriumchlorat.

Komponente (c)

Die Komponente (c), die erfindungsgemäß verwendet wird, ist eine Komponente, die den Nebel (Belag) einfängt, der bei der Verbrennung entsteht, und eine Schlacke bildet. Da die gasbildende Zusammensetzung die Komponente (c) enthält, kann verhindert werden, dass der Verbrennungsrückstand zu einem Nebel wird, der aus dem Inflator ausgetragen wird und in den Airbag strömt.

Zu Beispielen für die Komponente (c) gehören ein Vertreter oder eine Kombination von mindestens zwei Vertretern, ausgewählt aus der Gruppe der Phosphorsäure-Verbindungen oder deren Salzen, wie z.B. Phosphorsäure, Phosphorige Säure, Unterphosphorige Säure, Pyrophosphorsäure, Metaphosphorsäure, Polyphosphorsäure, Ultraphosphorsäure und dgl. Darüber hinaus können die nachstehend aufgezählten Salze in Form von Kristallen oder in Form einer wasserfreien Substanz vorliegen.

Durch Verwendung irgendeines der für die Komponente (c) aufgezählten Vertreter kann das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden und der erfindungsgemäße Effekt erzielt werden.

Phosphatsalze

Geeignete Beispiele sind Kaliumdihydrogenphosphat, Kaliumhydrogenphosphat und tribasisches Kaliumphosphat; Natriumdihydrogenphosphat, Natriumhydrogenphosphat und tribasisches Natriumphosphat; Calciumdihydrogenphosphat, Calciumhydrogenphosphat und tribasisches Calciumphosphat; Magnesiumdihydrogenphosphat, Magnesiumhydrogenphosphat und tribasisches Magnesiumphosphat; Ammoniumdihydrogenphosphat und Ammoniumhydrogenphosphat und dgl.

Phosphitsalze

Geeignete Beispiele sind Natriumphosphit, Natriumhypophosphit und dgl.

Pyrophosphatsalze

Geeignete Beispiele sind Natriumpyrophosphat und Natriumdihydrogenpyrophosphat; Calciumpyrophosphat und Calciumdihydrogenpyrophosphat; Kaliumpyrophosphat, Calciumpyrophosphat und Magnesiumpyrophosphat und dgl.

Metaphosphatsalze

Geeignete Beispiele sind Natriummetaphosphat, Kaliummetaphosphat, Magnesiummetaphosphat und Aluminummetaphosphat und dgl.

Polyphosphatsalze

Geeignete Beispiele sind Natriumtripolyphosphat, Natriumtetrapolyphosphat, Natriumpentapolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat, Calciumdihydrogenpyrophosphat, Dicalciumpyrophosphat und dgl.

Ultraphosphatsalze

Geeignete Beispiele sind Natriumultraphosphat und dgl.

Unter den oben genannten Verbindungen gehören zu bevorzugten Beispielen für die Komponente (c) Kaliumdihydrogenphosphat, Kaliumtripolyphosphat, Kaliummetaphosphat, Calciumdihydrogenpyrophosphat, Calciumpyrophosphat, Natriumtripolyphosphat, Magnesiummetaphosphat, Aluminummetaphosphat und tribasisches Aluminumphosphat.

Komponente (d)

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann als Komponente (d) außerdem enthalten Aluminumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid. Das Aluminumhydroxid und das Magnesiumhydroxid können einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Durch Verwendung irgendeines der als Komponente (d) aufgezählten Vertreter kann das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden und der erfindungsgemäße Effekt kann erzielt werden.

Das Aluminumhydroxid und das Magnesiumhydroxid als Komponente (d) weisen eine niedrige Toxizität auf, sie haben eine hohe Zersetzungstemperatur und wenn sie einer thermischen Zersetzung unterworfen werden, absorbieren sie eine große Menge Wärme und erzeugen Aluminumoxid oder Magnesiumoxid und Wasser. Durch den Gehalt an Aluminumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid in der gasbildenden Zusammensetzung wird die Verbrennungstemperatur herabgesetzt und es werden geringere Mengen an toxischem NO_x und CO nach dem Verbrennen gebildet.

Durch Verwendung irgendeiner der vorstehend für die Komponente (d) aufgezählten Vertreter wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht und der erfindungsgemäße Effekt kann erreicht werden.

Komponente (e)

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem eine Bindemittel-Komponente (e) enthalten.

Als Bindemittel-Komponente (e) können ein oder zwei oder mehr Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Carboxymethylcellulose (CMC), Carboxymethylcellulosenatrium (CMCNa), Carboxymethylcellulosekalium, Carboxymethylcelluloseammonium, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat (CAB), Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), Hydroxypropylcellulose (HPC), Carboxymethylethylcellulose (CMEC), mikrokristalline Cellulose, Polyacrylamid, Polyacrylamidamino-Verbindungen, Polyacrylhydrazid, ein Acrylamid-Acrylsäuremetallsalz-Copolymer, ein Polyacrylamid-Polyacrylsäureester-Verbindungs-Copolymer, Polyvinylalkohol, Acryl-Kautschuk, Guargummi, Stärke und Silicon, verwendet werden.

Unter den oben genannten Verbindungen sind Carboxymethylcellulosenatrium (CMCNa) und Guargummi unter Berücksichtigung der cohäsiven Eigenschaften, der Kosten, der Zündeigenschaften und dgl. des Bindemittels bevorzugt.

Komponente (f)

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem eine Additiv-Komponente (f) enthalten.

Durch Verwendung irgendeines der nachstehend als Komponente (f) aufgezählten Vertreter wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht und der erfindungsgemäße Effekt kann erzielt werden.

Die Additiv-Komponente (f) kann irgendeine oder zwei oder mehr Verbindungen sein, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Metalloxiden, wie Kupferoxid, Eisenoxid, Zinkoxid, Kobaltoxid, Manganoxid, Molybdänoxid, Nickeloxid, Wismutoxid, Galliumoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und dgl.; Metallcarbonaten oder basischen Metallcarbonaten wie Kobaltcarbonat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, basisches Zinkcarbonat, basisches Kupfercarbonat und dgl.; Komplexen von Metalloxiden oder -hydroxiden, wie z.B. saurer Ton, Kaolin, Talk, Bentonit, Diatomeenerde, Hydrotalcit und dgl.; Salzen von Oxometallsäuren, wie Natriumsilicat, Glimmermolybdat, Kobaltmolybdat, Ammoniummolybdat und dgl.; Molybdändisulfid, Calciumstearat, Siliciumnitrid und Siliciumcarbid. Diese Additive können die Verbrennungstemperatur der gasbildenden Zusammensetzung herabsetzen, die Verbrennungsgeschwindigkeit regulieren und die Menge der nach der Verbrennung gebildeten toxischen NO_x und CO vermindern. Unter diesen Additiven sind Kupferoxid, Eisenoxid und Manganoxid bevorzugt.

Mengenanteil der Komponenten in der Zusammensetzung

(1) Erste Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung drei Komponenten (a), (b) und (c) enthält, ist der nachstehend angegebene Mengengehalt an den jeweiligen Komponenten vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung bevorzugt.

Der Gehalt an der Treibmittel-Komponente (a) beträgt vorzugsweise 35 bis 65 Massenprozent, besonders bevorzugt 40 bis 60 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 40 bis 55 Massenprozent.

Der Gehalt an der Oxidationsmittel-Komponente (b) beträgt vorzugsweise 30 bis 70 Massenprozent, besonders bevorzugt 35 bis 65 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 45 bis 55 Massenprozent.

Der Gehalt an der Phosphorsäure-Verbindung oder eines Salzes derselben als Komponente (c) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Massenprozent, besonders bevorzugt 0,2 bis 3 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 Massenprozent.

(2) Zweite Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung vier Komponenten (a), (b), (c) und (d) enthält, ist der nachstehend angegebene Mengenanteil an den jeweiligen Komponenten vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet bevorzugt.

Der Mengenanteil der Treibmittel-Komponente (a) beträgt vorzugsweise 30 bis 60 Massenprozent, besonders bevorzugt 35 bis 55 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 35 bis 50 Massenprozent.

Der Mengenanteil an der Oxidationsmittel-Komponente (b) beträgt vorzugsweise 35 bis 70 Massenprozent, besonders bevorzugt 40 bis 60 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 45 bis 55 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Phosphorsäure-Verbindungs- oder Phosphorsäuresalz-Komponente (c) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Massenprozent, besonders bevorzugt 0,2 bis 3 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Aluminumhydroxid- und/oder Magnesiumhydroxid-Komponente (d) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 15 Massenprozent, besonders bevor zugt 2 bis 12 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent.

Wenn der Gehalt an der Komponente (d) innerhalb des oben genannten Bereiches liegt, kann nicht nur die Menge von toxischem NO_x und CO in Kombination mit der Herabsetzung der Verbrennungstemperatur gesenkt werden, sondern es kann auch dann, wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung in einem Airbag-Inflator verwendet wird, die für die Ausdehnung und das Entfalten des Airbags erforderliche Verbrennungsgeschwindigkeit innerhalb des gewünschten Zeitraums gewährleistet werden.

Vom Standpunkt der Erhöhung der Nebel(Rückstands)-Einfangwirksamkeit aus betrachtet, beträgt der Gesamtgehalt von Komponente (c) und Komponente (d) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzugsweise 0,5 bis 20 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 15 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent.

In entsprechender Weise beträgt vom Standpunkt der Erhöhung der Nebel(Rückstands)-Einfangwirksamkeit aus betrachtet das Massenverhältnis zwischen der Komponente (c) und der Komponente (d) in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung [(d)/(c)], vorzugsweise 1 bis 20, besonders bevorzugt 2 bis 15 und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10.

(3) Dritte Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung vier Komponenten (a), (b), (c) und (e) enthält, sind vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet die folgenden Gehalte an den jeweiligen Komponenten bevorzugt.

Der Gehalt an der Treibmittel-Komponente (a) beträgt vorzugsweise 25 bis 55 Massenprozent, besonders bevorzugt 30 bis 55 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 35 bis 45 Massenprozent.

Der Gehalt an der Oxidationsmittel-Komponente (b) beträgt vorzugsweise 35 bis 70 Massenprozent, besonders bevorzugt 40 bis 60 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 45 bis 55 Massenprozent.

Der Gehalt an der Phosphorsäure-Verbindungs- oder Phosphorsäuresalz-Komponente (c) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Massenprozent, besonders bevorzugt 0,2 bis 3 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 Massenprozent.

Der Gehalt an der Bindemittel-Komponente (e) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 15 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent.

(4) Vierte Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung vier Komponenten (a), (b), (c) und (f) enthält, sind vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet die nachstehend angegebenen Mengenanteile der jeweiligen Komponenten bevorzugt.

Der Mengenanteil der Treibmittel-Komponente (a) beträgt vorzugsweise 25 bis 55 Massenprozent, besonders bevorzugt 30 bis 55 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 35 bis 45 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Oxidationsmittel-Komponente (b) beträgt vorzugsweise 35 bis 70 Massenprozent, besonders bevorzugt 40 bis 60 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 45 bis 55 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Additiv-Komponente (f) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 15 Massenprozent, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 1 bis 5 Massenprozent.

(5) Fünfte Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung fünf Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) enthält, ist vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet der nachstehend angegebene Mengenanteil der jeweiligen Komponenten bevorzugt.

Der Mengenanteil der Aluminumhydroxid- und/oder Magnesiumhydroxid-Komponente (d) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 15 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 12 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Bindemittel-Komponente (e) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 15 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent. Der oben genannte Mengenanteil ist bevorzugt, wenn die Komponente (e) in Kombination mit der Komponente (d) verwendet wird, weil dann die Verbrennungsgase ohne Verlust an Formbarkeit gereinigt werden können.

(6) Sechste Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung fünf Komponenten (a), (b), (c), (d) und (f) enthält, ist der nachstehend angegebene Mengenanteil der jeweiligen Komponenten vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet bevorzugt.

(7) Siebte Kombination

Wenn die erfindungsgemäße Zusammensetzung sechs Komponenten (a), (b), (c), (d), (e) und (f) enthält, ist vom Standpunkt der Erreichung des Ziels der vorliegenden Erfindung aus betrachtet der nachstehend angegebene Mengengehalt der jeweiligen Komponenten bevorzugt.

Der Mengenanteil der Aluminiumhydroxid- und/oder Magnesiumhydroxid-Komponente (d) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 15 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 12 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent.

Der Mengenanteil der Bindemittel-Komponente (e) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Massenprozent, besonders bevorzugt 2 bis 15 Massenprozent und ganz besonders bevorzugt 3 bis 10 Massenprozent. Der oben genannte Mengenanteil ist bevorzugt, wenn die Komponente (e) in Kombination mit der Komponente (d) verwendet wird, weil die Verbrennungsgase dann ohne Verlust an Formbarkeit gereinigt werden können.

Zusammensetzungsbeispiele

(1) Zusammensetzungsbeispiel 1

(a) Guanidinnitrat	53,1 Mass.%
(b) Basisches Kupfernitrat	46,4 Mass.%
(c) Tribasisches Aluminiumphosphat	0,5 Mass.%

(2) Zusammensetzungsbeispiel 2

(a) Guanidinnitrat	51,5 Mass.%
(b) Basisches Kupfernitrat	45,0 Mass.%
(c) Natriumtetrapolyphosphat	0,5 Mass.%
(d) Aluminumhydroxid	3,0 Mass.%

(3) Zusammensetzungsbeispiel 3

(a) Guanidinnitrat	44,4 Mass.%
(b) Basisches Kupfernitrat	45,6 Mass.%
(c) Tribasisches Aluminumphosphat	1,0 Mass.%
(d) Aluminumhydroxid	5,0 Mass.%
(e) CMCNa	4,0 Mass.%

Die erfindungsgemäße gasbildende Zusammensetzung kann in jede gewünschte Form gebracht und als Formkörper in Form eines einfach-perforierten Zylinders, eines porösen Zylinders und in Form von Pellets hergestellt werden. Diese Formkörper können nach Verfahren hergestellt werden, bei denen Wasser oder ein organisches Lösungsmittel zugegeben und mit der gasbildenden Zusammensetzung vermischt wird und ein Extrusionsformen durchgeführt wird (im Falle eines Formkörpers in Form eines einfach-perforierten Zylinders oder eines porösen Zylinders) oder durch Anwendung eines Verfahrens, bei dem ein Kompressionsformen durchgeführt wird unter Verwendung einer Pelletisiereinrichtung und dgl. (im Falle eines Formkörpers in Pellet-Form).

Die erfindungsgemäße gasbildende Zusammensetzung und der daraus hergestellte Formkörper können beispielsweise in einem Airbag-Inflator für die Fahrerseite, in einem Airbag-Inflator für die Beifahrerseite unmittelbar neben dem Fahrer, in einem Seitenairbag-Inflator, in einem aufblasbaren Vorhang-Inflator, in einem Kniepolster-Inflator, in einem aufblasbaren Rückhaltegurt-Inflator, in einem rohrförmigen System-Inflator und als Gasgenerator für eine Straffer-Einrichtung in verschiedenen Fahrzeugtypen verwendet werden.

Darüber hinaus können unter Verwendung der erfindungsgemäßen gasbildenden Zusammensetzung und der daraus hergestellten Formkörper hergestellte Inflatoren verwendet werden entweder in einem Inflator vom pyrotechnischen Typ, in dem nur ein gasbildendes Agens ein Gas liefert, oder vom Hybrid-Typ, in dem sowohl ein komprimiertes Gas, wie z.B. Argon und dgl., als auch ein gasbildendes Agens ein Gas liefert.

Außerdem können die gasbildende Zusammensetzung und ein daraus hergestellter Formkörper gemäß der vorliegenden Erfindung als Zündmittel, hier als Verstärker (oder Booster) bezeichnet, und dgl. verwendet werden zur Übertragung der Energie eines Detonators oder Zünders auf die gasbildende Zusammensetzung.

Beispiel 1
Eine Mischung von 2081 g Guanidinnitrat, 2319 g basischem Kupfernitrat, 150 g CMCNa, 400 g Aluminumhydroxid, 50 g Natriumpolyphosphat und 735 g Wasser wurde in einem 10 L Kneter verknetet, durch Extrusion geformt und Schneide-, Trocknungs- und Klassierungs-Verfahrensstufen und dgl. unterzogen zur Herstel lung eines Formkörpers aus einer gasbildenden Zusammensetzung in Form eines einzelnen perforierten Stranges mit einem Außendurchmesser von 4,3 mm, einem Innendurchmesser von 1,1 mm und einer Länge von 4,1 mm.
39,9 g des Formkörpers aus der gasbildenden Zusammensetzung wurden in einen einzelnen Inflator für die Fahrerseite eingeführt und einem 60 L Gaszylindertest (einem allgemein bekannten Testverfahren, wie es im Abschnitt 98 von JP-A-2001-97176 beschrieben ist) unterzogen. Als Ergebnis wurde erhalten, dass die Nebel-Menge in dem Zylinder 692 mg betrug bei einem maximalen Tankdruck von 181 kPa.
Außerdem wurde dieser Inflator in einem 2800 L Gaszylinder betätigt und es wurden die Konzentrationen an NO_x, CO und NH₃ in den Abgasen im Innern des Gaszylinders gemessen. In dem 2800 L Gaszylindertest wurde der Test-Inflator in einem Eisen-Gaszylinder mit einer Kapazität von 2800 L angeordnet und die Konzentrationen an NO, NO₂, CO und NH₃ in dem Gaszylinder wurden 3 min, 15 min und 30 min nach der Zündung des Inflators gemessen, wobei der Mittelwert der Gaskonzentration nach 3 min, nach 15 min und nach 30 min als Konzentration jedes Gases verwendet wurde.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: NO₂ 0 ppm, NO 11 ppm, CO 40 ppm und NH₃ 4 ppm. Diese Ergebnisse zeigen, dass nur eine geringe Menge Nebel (Rückstand) vorhanden war und dass die Abgase sauber waren.

Claims

Gasbildende Zusammensetzung, die umfasst: (a) ein Treibmittel (Treibstoff); (b) ein Oxidationsmittel und (c) eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer Phosphorsäure-Verbindung oder einem Salz derselben.
Gasbildende Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der der Gehalt der Komponente (c) in der Zusammensetzung 0,1 bis 5 Massenprozent beträgt.
Gasbildende Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem umfasst: (d) Aluminumhydroxid und/oder Magnesiumhydroxid.
Gasbildende Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die außerdem umfasst: (e) ein Bindemittel; und/oder (f) ein Additiv.
Formkörper aus der gasbildenden Zusammensetzung in Form eines einfachperforierten Zylinders oder eines porösen Zylinders, der durch Extrudieren und Formen der gasbildenden Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt worden ist.