DE112005000805T5 - Gas generation system - Google Patents

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Jeffrey W. Harrison Township Halpin
Sean P. Almont Burns
Graylon K. Warren Williams
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Automotive Systems Laboratory Inc
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Automotive Systems Laboratory Inc
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    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
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    • C06B45/06Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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

Abstract

Gaserzeugungssystem umfassend:
eine Gaserzeugungszusammensetzung enthaltend ein Bindemittel ausgewählt aus Alkylcellulosepolymeren und deren Salzen, wobei die Polymere Carboxyl-, Alkyl- und Hydroxyl-Funktionalität enthalten.
Gas generating system comprising:
a gas generating composition containing a binder selected from alkylcellulose polymers and their salts, the polymers containing carboxyl, alkyl and hydroxyl functionality.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Querverweis zu verwandten AnmeldungenCross reference to related applications

Diese Anmeldung beansprucht die Rechte aus der U. S. Provisional-Anmeldung mit der Anmeldenummer 60/557,473, angemeldet am 30. März 2004.These Application claims the rights of the U.S. Provisional Application with application number 60 / 557,473, filed on March 30th Of 2004.

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Gaserzeugungssysteme und Gaserzeugungszusammensetzungen, die für Gaserzeugungsvorrichtungen für beispielsweise Fahrzeugrückhaltesysteme verwendet werden.The The present invention relates generally to gas generating systems and gas generant compositions useful for gas generators used for example for vehicle restraint systems become.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft nicht toxische Gaserzeugungszusammensetzungen, welche bei der Verbrennung rasch Gase erzeugen, welche für das Aufblasen von Insassenschutzrückhaltungen in Kraftfahrzeugen nützlich sind und insbesondere betrifft die Erfindung thermisch stabile Nicht-Azid Gaserzeugungsverbindungen, die nicht nur annehmbare Verbrennungsraten, sondern die ebenso bei der Verbrennung ein relativ großes Gasvolumen zu Feststoffanteilverhältnis bei annehmbaren Flammentemperaturen aufweisen.The The present invention relates to non-toxic gas generant compositions, which rapidly generate gases during combustion which are responsible for the inflating of occupant protection restraints in motor vehicles are useful and in particular the invention relates thermally stable non-azide gas generating compounds that are not only acceptable Combustion rates, but also when burning a relatively large Gas volume to solids ratio at acceptable Have flame temperatures.

Die Entwicklung von azidbasierten Gaserzeugungsmitteln zu Nicht-Azid Gaserzeugungsmitteln ist in dem Stand der Technik gut dokumentiert. Die Vorteile von Nicht-Azid Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen im Vergleich zu Azid-Gaserzeugungsmitteln wurden extensiv in der Patentliteratur beschrieben, beispielsweise US Patentnummer 4,370,181 ; 4,909,549 ; 4,948,439 ; 5,084,118 ; 5,139,588 und 5,035,757 , deren Diskussionen hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind.The development of azide-based gas generants into non-azide gas generants has been well documented in the art. The advantages of non-azide gas generant compositions as compared to azide gas generants have been extensively described in the patent literature, for example US Pat. No. 4,370,181 ; 4,909,549 ; 4,948,439 ; 5,084,118 ; 5,139,588 and 5,035,757 , the discussions of which are hereby incorporated by reference.

Zusätzlich zu einem Brennstoffanteil, enthalten pyrotechnische Nicht-Azid Gaserzeugungsmittel Inhaltsstof fe, wie Oxidationsmittel, um für die rasche Verbrennung und zur Reduktion des Anteils an gebildeten toxischen Gases erforderlichen Sauerstoff zu liefern, einen Katalysator, der die Umwandlung der toxischen Oxide des Kohlenstoffs und des Stickstoffs in ungefährliche Gase bewirkt, und einen Schlacke bildenden Bestandteil, um zu bewirken, dass sich die festen und flüssigen Produkte, die während und unmittelbar nach der Verbrennung gebildet werden, in filterbare schlackeähnliche Teilchen zu agglomerieren. Andere optionale Zusatzstoffe, wie Verbrennungsratenverstärker oder ballistische Modifikatoren und Zündhilfen, werden verwendet, um die Zündbarkeit und die Verbrennungseigenschaften des Gaserzeugungsmittels zu kontrollieren.additionally to a fuel fraction, contain pyrotechnic non-azide gas generants Ingredients, such as oxidizing agents, for the rapid Combustion and to reduce the proportion of toxic formed Gases required to supply oxygen, a catalyst that the conversion of the toxic oxides of carbon and nitrogen into harmless gases, and forming a slag Ingredient to cause the solid and liquid Products during and immediately after combustion be formed into filterable slag-like particles to agglomerate. Other optional additives, such as combustion rate enhancers or ballistic modifiers and ignition aids used to ignitability and combustion characteristics of the gas generant.

Einer der Nachteile der bekannten Nicht-Azid Gaserzeugungszusammensetzungen ist die Menge und die physikalische Natur der festen Rückstände, die während der Verbrennung gebildet werden. Bei der Verwendung in einem Fahrzeuginsassenschutzsystem müssen die Feststoffe, die als Ergebnis der Verbrennung gebildet werden, gefiltert oder in anderer Weise vom Kontakt mit den Insassen des Fahrzeuges ferngehalten werden. Es ist daher äußerst wünschenswert, Zusammensetzungen zu entwickeln, die ein Minimum an festen Partikeln bilden, aber adäquate Mengen eines nicht toxischen Gases bilden, um die Sicherheitsvorrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit aufzublasen.one the disadvantages of the known non-azide gas generant compositions is the amount and the physical nature of the solid residues, which are formed during combustion. When using in a vehicle occupant protection system, the solids, which are formed as a result of combustion, filtered or otherwise be kept away from contact with the occupants of the vehicle. It is therefore highly desirable to use compositions but to develop a minimum of solid particles make adequate amounts of a non-toxic gas to to inflate the safety device at a high speed.

Die Verwendung von phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat als ein Oxidationsmittel beispielsweise ist erstrebenswert, da es reichlich nicht toxische Gase und einen minimalen Feststoffanteil bei der Verbrennung erzeugt. Um jedoch nützlich zu sein, müssen Gaserzeugungsmittel für Kraftfahrzeuganwendungen thermisch stabil sein, wenn diese 400 Stunden lang bei mehr als 107°C gealtert werden. Die Zusammensetzungen müssen ebenfalls die strukturelle Integrität behalten, wenn diese zwischen –40°C und 107°C zyklisiert werden. Außerdem weisen Gaser zeugungszusammensetzungen, welche phasenstabilisiertes oder reines Ammoniumnitrat enthalten, eine geringe thermische Stabilität auf und erzeugen unakzeptabel große Mengen an toxischen Gasen, wie beispielsweise CO und NOx, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und den enthaltenen Additiven, wie Weichmacher und Bindemittel.For example, the use of phase stabilized ammonium nitrate as an oxidizer is desirable because it produces abundant non-toxic gases and a minimal amount of solids upon combustion. However, to be useful, gas generants for automotive applications must be thermally stable when aged at greater than 107 ° C for 400 hours. The compositions must also retain structural integrity when cycled between -40 ° C and 107 ° C. In addition, gas generant compositions containing phase stabilized or pure ammonium nitrate have poor thermal stability and produce unacceptably high levels of toxic gases, such as CO and NO x , depending on the composition and additives contained, such as plasticizers and binders.

Dennoch ist der Zusatz von Additiven, wie Bindemitteln, oft notwendig, um die Form des Treibmittels oder der Gaserzeugungstabletten zu erhalten und deren Fragmentation mit der Zeit zu verhindern. Bestimmte wasserlösliche Bindemittel, wie Carboxylcellulose-Bindemittel, weisen hygroskopische Eigenschaften auf, welche deren Wasserlöslichkeit bewirken. Demgemäß führen diese Typen von Bindemitteln in Zusammensetzungen dazu, dass diese oft eine schlechte thermische Stabilität haben und insbesondere bei Zusammensetzungen, welche die bevorzugten Oxidationsmittel, wie phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat enthalten.Yet is the addition of additives, such as binders, often necessary to to obtain the form of the propellant or gas generant tablets and to prevent their fragmentation over time. Certain water-soluble Binders such as carboxyl cellulose binders have hygroscopic Properties which cause their solubility in water. Accordingly, these types of binders lead in compositions that often have a bad thermal Have stability and in particular in compositions, which are the preferred oxidizing agents, such as phase stabilized Contain ammonium nitrate.

Bekannte wasserunlösliche Bindemittel, wie Celluloseester oder Alkylcellulosen, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatpropionat und Celluloseacetatbutyrat, enthalten ein Cellulosegerüst, welches nur mit Alkylsubstituenten (Acetyl, Propionyl, Butyryl) und Hydroxylgruppen substituiert ist. Dies bewirkt, dass die Zusammensetzungen, die Alkylcellulosen enthalten, nicht hygroskopisch sind und somit ausgezeichnete thermische Stabilität besitzen. Dennoch haben diese Zusammensetzungen typischerweise einen geringen Sauerstoffüberschuss, wodurch sie den Zusatz von energiereichen Brennstoffen inhibieren. Weiterhin verkompliziert die Verwendung von organischen Lösemitteln bei der Herstellung dieser Zusammensetzung, welche diese Bindemittel enthalten, die Herstellung vom Standpunkt der Sicherheit aus betrachtet, wegen der Entzündlichkeit und Flüchtigkeit der Lösemittel, wie Ethylacetat, Propylacetat und Butylacetat. Ein weiteres Bedenken gegen die Verwendung von Bindemitteln, die einen lösmittelbasierten Prozess erfordern, ist, dass die organischen Lösemittelreste entsorgt werden müssen, mit den begleitenden Umweltbedenken.Known water-insoluble binders, such as cellulose esters or alkylcelluloses, such as cellulose acetate, cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate, contain a cellulose backbone which only contains alkyl substituents (Acetyl, propionyl, butyryl) and hydroxyl groups is substituted. This causes the compositions containing alkylcelluloses to are not hygroscopic and thus have excellent thermal stability have. Nevertheless, these compositions typically have one low oxygen excess, which makes the addition of inhibit high-energy fuels. Further complicates the use of organic solvents in the manufacture This composition containing these binders, the Production from a safety point of view, because of the flammability and volatility of the solvents, such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate. Another concern against the use of binders containing a solvent-based process require, is that the organic solvent residues disposed of with the accompanying environmental concerns.

Dementsprechend schließen die fortschreitenden Bemühungen in der Entwicklung von beispielsweise Kraftfahrzeuggaserzeugungssystemen Initiativen ein, um vorzugsweise mehr Gas und weniger Feststoffe zu erzeugen, ohne die oben erwähnten Nachteile.Accordingly close the ongoing efforts in the Development of, for example, automotive gas generating systems Initiatives to preferably more gas and less solids to produce without the disadvantages mentioned above.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die oben genannten Anliegen werden durch Gaserzeugungssysteme gelöst, die eine Gaserzeugungszusammensetzung einschließen, die ein Carboxyalkylcellulose-Bindemittel, wie Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat enthalten. Anders gesagt, enthalten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ein primäres Bindemittel, welches Carboxylsubstitutionen und Alkylsubstitutionen enthält. Bekannte Treibstoffe, Oxidationsmittel und andere Additive können in diese Zusammensetzungen inkorporiert werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, und durch die Bedingungen des Designs vorherbestimmt ist. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthalten Gaserzeugungssysteme, wie Airbaggasgeneratoren und Fahrzeuginsassenschutzsysteme, diese Gaserzeugungszusammensetzung.The above-mentioned concerns are solved by gas generation systems, which include a gas generant composition which a carboxyalkyl cellulose binder such as carboxymethyl cellulose acetate butyrate contain. In other words, compositions of the present invention Invention a primary binder, which carboxyl substitutions and alkyl substitutions. Known fuels, Oxidizing agents and other additives can be incorporated into these compositions incorporated as known in the art, and is predetermined by the conditions of the design. In accordance With the present invention, gas generating systems such as Airbag inflators and vehicle occupant protection systems, this gas generant composition.

Zusammenfassend gesagt, schließt die vorliegende Erfindung Gaserzeugungszusammensetzungen ein, welche die Bildung von Gasverbrennungsprodukten optimieren und die Produktion von festen Verbrennungsstoffen minimieren, während die anderen Bauarterfordernisse, wie reduzierte Hygroskopizität, thermische Stabilität, Produktionssicherheit und verringerter Einfluss auf die Umwelt, erhalten bleiben. Diese und andere Vorteile werden bei Betrachtung der ausführlichen Beschreibung offensichtlich.In summary said, the present invention includes gas generant compositions, which optimize the formation of gas combustion products and the Minimize production of solid combustion while the other building requirements, such as reduced hygroscopicity, thermal stability, production safety and reduced Influence on the environment, to be preserved. These and other advantages will become apparent upon consideration of the detailed description.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist ein beispielhafter Airbaggasgenerator, der eine Gaserzeugungsmischung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält. 1 FIG. 10 is an exemplary airbag inflator containing a gas generant mixture in accordance with the present invention. FIG.

2 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, enthaltend den Gasgenerator nach 1 und ein Gaserzeugungsmittel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 13 is a schematic illustration of an exemplary vehicle occupant restraint system including the inflator according to FIG 1 and a gas generating agent in accordance with the present invention.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)Detailed description of preferred embodiment (s)

Die vorliegende Erfindung schließt Gaserzeugungszusammensetzungen ein, welche einen Treibstoff, ein Oxidationsmittel und ein primäres Bindungsmittel enthalten. Das primäre Bindungsmittel ist ausgewählt aus der Gruppe der Cellulosepolymere, worin jedes Polymerbindemittel Carboxylfunktionalität, Alkylfunktionalität und Hydroxylfunktionalität aufweist. Anders gesagt, ein bevorzugtes Bindemittel, ausgewählt aus dieser Gruppe ist Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat (CMCAB). Andere Carboxylalkylcellulose-Bindemittel werden benannt und werden beispielhaft erläutert durch solche Verbindungen, die ein Cellulosegerüst enthalten und die mit sowohl Carboxylsubstitutionen und Alkylsubstitutionen substituiert sind, und die Salze dieser Verbindungen, einschließlich Nichtmetall, Metall und Alkali oder Erdalkalimetallsalze, einschließlich Kalium, Natrium, Strontium und deren Ammoniumsalze. Diese Salze können einfach gebildet werden durch Umsetzung der Carboxyalkylcellulosen mit einer Base, wie Kaliumhydroxid oder Ammoniumhydroxid.The The present invention includes gas generant compositions which is a fuel, an oxidizer and a primary Contain binding agents. The primary binding agent is selected from the group of cellulose polymers, wherein each polymer binder has carboxyl functionality, alkyl functionality and Has hydroxyl functionality. In other words, a preferred one Binder selected from this group is carboxymethylcellulose acetate butyrate (CMCAB). Other carboxylalkyl cellulose binders are named and are exemplified by such compounds, which contain a cellulose backbone and those with both carboxyl substitutions and alkyl substitutions, and the salts thereof Compounds, including nonmetal, metal and alkali or alkaline earth metal salts, including potassium, sodium, strontium and their ammonium salts. These salts can be easily formed are prepared by reacting the carboxyalkyl celluloses with a base, such as potassium hydroxide or ammonium hydroxide.

Carboxylsubstitutionen schließen Carboxymethyl-, Succinyl- und Maleylgruppen ein. Alkylsubstitutionen schließen Acetyl-, Probionyl-, Butyrylgruppen mit Hydro xylgruppen ein. Das primäre Bindemittel enthält etwa 0,1–20% und vorzugsweise etwa 1–10 Gewichtsprozent der Zusammensetzung.Carboxylsubstitutionen include carboxymethyl, succinyl and maleyl groups. Alkyl substitutions include acetyl, probionyl, butyryl groups with hydroxyl groups. The primary binder contains about 0.1-20% and preferably about 1-10% by weight the composition.

Es wurde gefunden, dass Cellulosepolymere, welche Hydroxyl-(-OH)gruppen an einem Anhydroglukosegerüst enthalten, mit verschiedenen zyklischen Anhydriden umgesetzt werden können, um andere Carboxylalkylcellulose-Bindemittel herzustellen. Beispiele von zyklischen Anhydriden, die für die Umsetzung mit einem Basispolymer geeignet sind, schließen Succinanhydrid und Maleinsäureanhydrid ein. Andere bekannte Anhydride sind erhältlich, welche die Carboxylfunktionalität durch den gleichen Prozess zur Verfügung stellen.It has been found that cellulose polymers containing hydroxyl (-OH) groups on an anhydroglu kosegerüst, can be reacted with various cyclic anhydrides to produce other Carboxylalkylcellulose binders. Examples of cyclic anhydrides suitable for reaction with a base polymer include succinic anhydride and maleic anhydride. Other known anhydrides are available which provide the carboxyl functionality by the same process.

Die Gaserzeugungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können ebenso die folgenden Bestandteile in den angegebenen Gewichtsprozenten enthalten. Ein primärer Brennstoff ist ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Azole, wie 5-Aminotetrazol; Nichtmetallsalze von Azolen, wie Kalium-5-Amminotetrazol; Nichtmetallsalze von Azolen, wie Mono- oder Diammoniumsalze von 5,5-bis-1H-Tetrazol; Nitratsalze von Azolen, wie 5-Amminotetrazolnitrat; Nitraminderivate von Azolen, wie 5-Nitraminotetrazol; Metallsalze von Nitraminderivaten von Azolen, wie Dikalium-5-Nitraminotetrazol; Metallsalze von Nitraminderivaten von Azolen, wie Dikalium-5-Nitraminotetrazol; Nichtmetallsalze von Nitraminderivaten, wie Mono- oder Diammonium-5-Nitraminotetrazol und; Guanidine, wie Dicyandiamid, Nitroguanidin und Guanidinnitrat; Salze von Guanidinen, wie Guanidinnitrat; Nitroderivate von Guanidinen, wie Nitroguanidin; Acoamide, wie Acodicarbonamid; Nitratsalze von Acoamiden, wie Acodicarbonamidindinitrat und deren Mischungen. Der primäre Treibstoff wird typischerweise verwendet mit 0–80 Gewichtsprozent oder weiter bevorzugt mit etwa 10–70 Gewichtsprozent. Es ist willkommen, dass in bestimmten Zusammensetzungen die verwendete Menge von Kindermaterial ebenso treibstoffwirksame Mengen des Bin ders zur Verfügung stellt, worin das Bindermaterial als Bindermaterial/Treibstoff wirkt. Demgemäß ist in diesem Fall der primäre Treibstoff nicht in der Zusammensetzung enthalten. Ein optionaler sekundärer Treibstoff ist aus der gleichen Gruppe von Treibstoffen ausgewählt und wird typischerweise zwischen 0–50% und weiter bevorzugt zwischen 0–30 Gewichtsprozent verwendet.The Gas generant compositions of the present invention may as well as the following ingredients in the weight percentages indicated contain. A primary fuel is selected from the group containing azoles, such as 5-aminotetrazole; Nonmetal salts of azoles, such as potassium 5-aminotetrazole; Non-metal salts of azoles, such as mono- or di-ammonium salts of 5,5-bis-1H-tetrazole; nitrate salts of azoles, such as 5-aminotetrazole nitrate; Nitramine derivatives of azoles, such as 5-nitraminotetrazole; Metal salts of nitramine derivatives of azoles, such as dipotassium-5-nitraminotetrazole; Metal salts of nitramine derivatives of azoles, such as dipotassium-5-nitraminotetrazole; Non-metal salts of Nitramine derivatives, such as mono- or diammonium-5-nitraminotetrazole and; Guanidines such as dicyandiamide, nitroguanidine and guanidine nitrate; Salts of guanidines, such as guanidine nitrate; Nitro derivatives of guanidines, such as nitroguanidine; Acoamide, such as acodicarbonamide; Nitrate salts of Acoamides, such as Acodicarbonamidindinitrat and mixtures thereof. Of the Primary fuel is typically used at 0-80 Percent by weight, or more preferably about 10-70% by weight. It is welcome that in certain compositions used Amount of child material as well as fuel effective amounts of the bin provides, wherein the binder material as binder material / fuel acts. Accordingly, in this case, the primary Fuel not included in the composition. An optional one secondary fuel is from the same group of fuels selected and typically between 0-50% and more preferably used between 0-30 weight percent.

Ein nichtmetallisches oder metallisches primäres Oxidationsmittel kann ausgewählt sein aus Nitratsalzen, wie Ammoniumnitrat, phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat, stabilisiert in bekannter Weise und besonders bevorzug mit etwa 10 Gewichtsprozent von Kaliumnitrat, Kaliumnitrat und Strontiumnitrat; Nitritsalze, wie Kaliumnitrit; Chloratsalze, wie Kaliumchlorat; Perchloratsalze, wie Ammoniumperchlorat und Kaliumperchlorat; Oxide, wie Eisenoxid und Kupferoxid; basische Nitratsalze, wie basisches Kupfernitrat und basisches Eisennitrat; und deren Mischungen. Das primäre Oxidationsmittel kann etwa zwischen 0,1–80 Gewichtsprozent und weiterhin bevorzugt zwischen 10–70 Gewichtsprozent vorliegen. Sekundäre Oxidationsmittel können ebenso verwendet werden und sind ausgewählt aus den Oxidationsmitteln wie oben beschrieben. Die sekundären Oxidationsmittel liegen typischerweise zwischen 0–50% und besonders bevorzugt bei 0–30 Gewichtsprozent in der Gaserzeugungsmischung vor.One non-metallic or metallic primary oxidizer may be selected from nitrate salts, such as ammonium nitrate, phase-stabilized ammonium nitrate stabilized in a known manner and most preferably about 10% by weight of potassium nitrate, Potassium nitrate and strontium nitrate; Nitrite salts, such as potassium nitrite; Chlorate salts, such as potassium chlorate; Perchlorate salts, such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate; Oxides, such as iron oxide and copper oxide; basic Nitrate salts such as basic copper nitrate and basic iron nitrate; and their mixtures. The primary oxidant can between about 0.1-80% by weight and still more preferred between 10-70 percent by weight. secondary Oxidizing agents may also be used and are selected from the oxidizing agents as described above. The secondary oxidants are typically between 0-50%, and more preferably 0-30% by weight in the gas generating mixture.

Ein optionales sekundäres Bindemittel kann ausgewählt sein aus Cellulosederivaten, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Carboxymethylcellulose, Salzen von Carboxymethylcellulose; Silikon; Polyalkencarbonaten, wie Polypropylencarbonat und Polyethylencarbonat; und deren Mischungen. Sofern verwendet, können sekundäre Bindemittel in einer Menge von etwa 0–10% und besonders bevorzugt 0–5 Gewichtsprozent vorliegen.One optional secondary binder can be selected of cellulose derivatives, such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, Carboxymethylcellulose, salts of carboxymethylcellulose; Silicone; Polyalkylene carbonates such as polypropylene carbonate and polyethylene carbonate; and their mixtures. If used, can be secondary Binder in an amount of about 0-10% and especially preferably 0-5 weight percent are present.

Ein optionaler Schlackenbildner kann ausgewählt sein aus Siliziumverbindungen, wie elementarem Silizium und Siliziumdioxid; Silikonen, wie Polydimethylsiloxan; Sili katen, wie Kaliumsilikat; natürlichen Mineralien, wie Ton, Talkum und Glimmer; Metalloxidstäube, wie Quarzstaub und Aluminiumoxidstaub. Sofern verwendet, sind die Schlackenbildner mit etwa 0–10% und weiter bevorzugt 0–5 Gewichtsprozent vorhanden.One optional slag former may be selected from silicon compounds, such as elemental silicon and silica; Silicones, such as polydimethylsiloxane; Sili katen, such as potassium silicate; natural minerals, like Clay, talc and mica; Metal oxide dusts, such as fumed silica and alumina dust. If used, the slag formers are at about 0-10%, and more preferably 0-5% by weight available.

Andere beispielhafte Treibstoffe, Oxidationsmittel und andere Gaserzeugungsbestandteile sind beschrieben in den US-Patenten 5,035,757 , 5,756,929 , 5,872,329 , 6,074,502 , 6,287,400 , 6,210,505 und 6,306,232 , jedes hiervon ist durch Bezugnahme in seiner Gänze in diese Anmeldung eingegliedert.Other exemplary fuels, oxidizers, and other gas generant components are described in U.S. Patent Nos. 5,135,074 U.S. Patents 5,035,757 . 5,756,929 . 5,872,329 . 6,074,502 . 6,287,400 . 6,210,505 and 6,306,232 Each of these is incorporated herein by reference in its entirety.

Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat (CMCAB) ist von der Eastman Chemical Company in Kingsport, Tennessee erhältlich. Es ist als ein wasserdispergierbares Polymer bekannt, das heißt, dass es durch Kombination einer kleineren Menge eines organischen Lösemittels mit Wasser solvatisiert werden kann. Andere Gaserzeugungsmittelbestandteile können von bekannten Lieferanten, wie Aldrich Chemical Company, bezogen werden.carboxymethylcellulose (CMCAB) is from Eastman Chemical Company of Kingsport, Tennessee available. It is as a water-dispersible polymer known, that is, by combining a smaller one Amount of an organic solvent solvated with water can be. Other gas generants ingredients may from known suppliers, such as Aldrich Chemical Company become.

In einer wässrig/organischen Lösemittelmischung können die folgenden Bestandteile zugegeben und beim Zugeben homogen vermischt werden, und zwar in den Gewichtsprozenten wie angegeben. Ein primäres Bindemittel, CMCAB, mit 0,1–20% und weiter bevorzugt 1–10% wird zu der Mischung zugegeben. Sekundäre Bindermaterialien können mit 0–10% und weiter bevorzugt mit 1–5% hinzugefügt werden, und sind ausgewählt aus der Gruppe, enthaltend Cellulosederivate, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Carboxymethylcellulose; Salze von Carboxymethylcellulose; Silikon; Polyalkylencarbonate, wie Polypropylencarbonat und Polyethylencarbonat.In an aqueous / organic solvent mixture, the following ingredients may be added and mixed homogeneously as they are added, in weight percentages as indicated. A primary binder, CMCAB, at 0.1-20% and more preferably 1-10% is added to the mixture. Secondary binder materials may be added at 0-10%, and more preferably at 1-5%, and are selected from the group containing cellulose derivatives such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate and carboxymethyl cellulose; Salts of carboxymethylcellulose; Silicone; Polyalkylencarbonates, such as polypropylene carbonate and Polyethylene carbonate.

Die Gaserzeugungsmischungen der vorliegenden Erfindung können wie im Stand der Technik bekannt hergestellt werden. Beispiele für typische Herstellungsprozesse schließen ein: (1) Mischen und/oder Mahlen von Oxidationsmittel, Treibstoff, Bindemitteln und anderen Komponen ten ohne Lösemittel oder Kompaktieren des gepulverten Materials in einer Presse; (2) Anläsen des Cellulosebindemittels in einer wässrig/organischen Lösung, Hinzufügen der gewünschten Bestandteile, wie Treibstoff, Oxidationsmittel und andere Zusatzstoffe, und Formpressen in einen Treibstoffmittelkorb. Das Lösemittel wird dann weggetrocknet; (3) Anläsen des Cellulosebindemittels, Hinzufügen des Oxidationsmittels, Treibstoffs und anderer Bestandteile und Extrudieren des Treibstoffs unter Druck durch eine Pressform, um verschiedene Formen zu bilden. Die Formen können dann auf Länge geschnitten werden und das Lösemittel verdampft oder herausgeheizt werden.The Gas generant mixtures of the present invention may as known in the art. examples for Typical manufacturing processes include: (1) mixing and / or grinding of oxidizer, fuel, binders and other components without solvent or compacting the powdered material in a press; (2) Toasting the Cellulose binder in an aqueous / organic solution, Adding the desired ingredients, such as fuel, Oxidizing agents and other additives, and molding in one Fuel-op. The solvent is then dried away; (3) tamping the cellulose binder, adding of the oxidizing agent, fuel and other components and Extruding the fuel under pressure through a die to to form different shapes. The forms can then open Length are cut and the solvent is evaporated or heated out.

Der Trocknungsprozess kann durch Anwendung von Hitze auf die fertige homogene Mischung beschleunigt werden. Oder in Abhängigkeit von den Ausführungsbedingungen kann der Trocknungsprozess beispielsweise in Abwesenheit von Hitze verlängert werden. Andere Herstellungsverfahren seien genannt, einschließlich der anderen bekannten Feucht- und Trockenmischungs- und Kompaktierungsverfahren. Es ist vorgesehen, dass die vorliegenden Zusammensetzungen in Gaserzeugungssystemen verwendet werden. Ein exemplarisches Gaserzeugungssystem schließt eine Airbagvorrichtung oder ein Fahrzeuginsassenschutzsystem, wie in 2 gezeigt, ein, das Airbagmodule, Airbaggasgeneratoren oder Gaserzeuger und allgemeine Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme umfasst, wie diese hergestellt oder entworfen sind, wie im Stand der Technik bekannt.The drying process can be accelerated by applying heat to the finished homogeneous mixture. Or, depending on the execution conditions, the drying process may be prolonged, for example, in the absence of heat. Other preparation methods may be mentioned, including the other known wet and dry mix and compaction methods. It is contemplated that the present compositions will be used in gas generant systems. An exemplary gas generating system includes an airbag device or a vehicle occupant protection system, as in FIG 2 as shown in the prior art, including airbag modules, airbag inflators or gas generators, and general vehicle occupant restraint systems as manufactured or designed.

Um die Vorteile der Herstellung unter Verwendung von Carboxyalkylcellulosen in Gaserzeugungsmitteln zu erläutern, werden Mischungen von phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN), bis Tetrazoldiammoniumsalz (BTzA) und Eastman-Produkten in den in Tabelle 1 dargestellten Gewichtsprozenten hergestellt. Die Materialien, die für den Vergleich ausgewählt wurden, waren Eastman Celluloseacetatbutyrat CAB381-20BP und Eastman Carboxymethylcellulo seacetatbutyrat CMCAB641 – 0.2. Die Zusammensetzung und Verbrennungsraten sind in Tabelle 1 dargestellt. Zusammensetzung Verbrennungsrate @1000 psi Verbrennungsrate @3000 psi PSAN – 82 BTzA – 10 CMCAB641 – 0.2-8 0,16 0,40 PSAN – 82 BTzA – 10 CAB381-20BP – 8 0,20 0,45 Tabelle 1 To illustrate the advantages of preparing using carboxyalkylcelluloses in gas generants, mixtures of phase stabilized ammonium nitrate (PSAN) to tetrazolediammonium salt (BTzA) and Eastman products are prepared in the weight percentages shown in Table 1. The materials selected for comparison were Eastman cellulose acetate butyrate CAB381-20BP and Eastman carboxymethylcellulose seacetatbutyrate CMCAB641-0.2. The composition and combustion rates are shown in Table 1. composition Burn rate @ 1000 psi Burn rate @ 3000 psi PSAN - 82 BTzA - 10 CMCAB641 - 0.2-8 0.16 0.40 PSAN - 82 BTzA - 10 CAB381-20BP - 8 0.20 0.45 Table 1

Wie in Tabelle 1 dargestellt, zeigen die beiden Eastman-Cellulose-Bindemittel ähnliches Verhalten, wenn sie im gleichen Verhältnis gemischt sind. Ein Vorteil der Verwendung von Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat (CMCAB) in diesen Formulierungen zeigt sich in der Menge des organischen Lösemittels, die für die Herstellung erforderlich ist. Celluloseacetatbutyrat (CAB) kann nur durch sehr organische Lösemittelmischungen solvatisiert werden. CMCAB kann durch wässrig/organische Mischungen solvatisiert und im gleichen Verfahren angewendet werden, worin die erzeugte Menge an umweltschädlichem Abfall verringert ist. Dispersionsmethode II, wie in der Eastman-Online-Publikation gn431 beschrieben, erlaubt die Verwendung von etwas 50/50 Wasser-organisch Mischungen als Lösemittel.As Shown in Table 1, the two Eastman cellulose binders show similar Behaviors when mixed in the same proportion. An advantage of using carboxymethylcellulose acetate butyrate (CMCAB) in these formulations is reflected in the amount of organic Solvent required for manufacturing is. Cellulose acetate butyrate (CAB) can only by very organic Solvent mixtures are solvated. CMCAB can by aqueous / organic mixtures solvated and in the same Methods are used, wherein the amount of environmentally harmful Waste is reduced. Dispersion method II, as in the Eastman online publication gn431, allows the use of some 50/50 water-organic Mixtures as solvents.

Um den Vorteil der Addition von Carboxylgruppen an das Polymergerüst zu zeigen, werden verschiedene Gaserzeugungszusammensetzungen, unter Verwendung von variierenden Anteilen der Carboxymethylsubstitution und des Sauerstoff-zu-CO2-Gehalts (wie dieser für Kraftfahrzeuganwendungen ideal ist), formuliert. Phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat wurde als Oxidationsmittel und Bistetrazoldiammoniumsalz als Brennstoff ausgewählt. Das Sauerstoffverhältnis der Cellulosen und der Grad der Substitu tion (DS) der Carboxymethyl-(CM)gruppen am Cellulosegerüst sind in Tabelle 2 gezeigt. Ein Substitutionsgrad von 3 repräsentiert 100% Substitution. Alle Verhältnisse sind auf Massenbasis bezogen und die Formulierungen basieren auf der Verwendung von 10% Cellulose-Bindemitteln. Cellulose-Bindemittel Sauerstoffverhältnis Formulierung als Sauerstoff ausgeglichen mit CO2 Eastman CAB381-20BP (CM DS = 0) –162 PSAN – 86,3 BTzA – 3,7 CAB – 10,0 Eastman CMCAB641-0.2 (CM DS = 0,35) –158 PSAN – 85,9 BTzA – 4,1 CMCAB – 10,0 Modifiziertes CMCAB-01 (CM DS = 1,0) –139 PSAN – 84,0 BTzA – 6,0 CMCAB – 10,0 CMC*-03 (CM DS = 3,0) –100 PSAN – 79,9 BTzA – 10,1 CMC – 10,0 Tabelle 2 (*Carboxymethylcellulose (CMC)) To demonstrate the advantage of adding carboxyl groups to the polymer backbone, various gas generant compositions are formulated using varying levels of carboxymethyl substitution and oxygen to CO2 content (as is ideal for automotive applications). Phase stabilized ammonium nitrate was selected as the oxidant and bistetrazole diammonium salt as the fuel. The oxygen ratio of the celluloses and the degree of substitution (DS) of the carboxymethyl (CM) groups on the cellulose skeleton are shown in Table 2. A degree of substitution of 3 represents 100% substitution. All ratios are based on mass basis and the formulations are based on the use of 10% cellulose binders. Cellulose binder oxygen ratio Formulation as oxygen balanced with CO2 Eastman CAB381-20BP (CM DS = 0) -162 PSAN - 86.3 BTzA - 3.7 CAB - 10.0 Eastman CMCAB641-0.2 (CM DS = 0.35) -158 PSAN - 85.9 BTzA - 4.1 CMCAB - 10.0 Modified CMCAB-01 (CM DS = 1.0) -139 PSAN - 84.0 BTzA - 6.0 CMCAB - 10.0 CMC * -03 (CM DS = 3.0) -100 PSAN - 79.9 BTzA - 10.1 CMC - 10.0 Table 2 (* carboxymethylcellulose (CMC))

Durch den Zusatz von energiereichen Brennstoffen, wie Bistetrazoldiammoniumsalz, wird die ballistische Wirkung verstärkt. Die obige Tabelle zeigt den hinzugefügten Nutzen der Addition von Carboxygruppen an das Polymergerüst. Es ist möglich, das Sauerstoffverhältnis sogar weiter zu verbessern, durch Bildung von Salzen des CMCAB und anderer Carboxyalkylcellulosepolymere, wie Natrium, Kalium, Strontium oder Ammoniumsalze.By the addition of high-energy fuels, such as bistetrazole diammonium salt, the ballistic effect is intensified. The above table indicates the added benefit of addition of carboxy groups the polymer backbone. It is possible the oxygen ratio even further, by forming salts of CMCAB and other carboxyalkylcellulose polymers such as sodium, potassium, strontium or ammonium salts.

Ein Vorteil von Cellulosen wie CMCAB gegenüber Cellulosen wie CMC ist, dass die Hygroskopizität wesentlich verringert ist, wegen der relativen Verringerung in der polaren Natur von CMCAB im Vergleich zu CMC durch die Alkylsubstitution. Die hygroskopischen Eigenschaften von CMC und dessen Salze machen die Verarbeitung sehr schwierig unter der Voraussetzung, dass Brennstoffe, die in Kraftfahrzeugpassagierrückhaltesystemen beispielsweise verwendet werden, extreme Testbedingungen durchlaufen müssen, wie thermischer Schock und Hochtemperaturhitzealterung. Außerdem müssen Gaserzeugungszusammensetzungen, die in Kraftfahrzeuganwendungen verwendet werden, eine nützliche Lebensdauer von mehreren Jahren haben, um die Anforderungen der Verbraucher zu erfüllen. Schlechtes Hochtemperaturalterungsverfahren weist auf eine kurze Lagerdauer der Gaserzeugungszusammensetzung hin. Das Einbringen von Feuchtigkeit in diese Materialien kann Nachteile verursachen, wie eine potentielle Verringerung der Leistung, Zersetzung während des Hitzealterns und strukturellen Zusammenbruch der Treibmittelkörner während des Alterns und des thermalen Schocks. Außerdem ist die thermische Stabilität von Carboxycellulosen wie CMC mit bevorzugten Oxidationsmitteln, wie Ammoniumnitrat oder phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat signifikant reduziert, wegen der Wechselwirkungen mit der relativ großen Zahl von Hydroxylsubstitutionen am Polymergerüst (im Vergleich zu CMCAB). In alternden Mischungen von CMC mit Ammoniumnitrat bei 107°C zeigt CMC und dessen Salze einen Farbwechsel von creme-farbend nach schwarz und einen Gewichtsverlust von 0,7% bis 10% innerhalb 400 Stunden, während Mischungen mit Alkylcellulosen wie CAB mit einer relativ geringen Hydroxylsubstitution einen Massenverlust von weniger als 0,2% sogar nach 1000 Stunden bei 107°C zeigen. Diese Tatsache zeigt die Vorteile der Alkylsubstitution oder -gruppen in CMCAB.One Advantage of celluloses like CMCAB over celluloses like CMC is that the hygroscopicity is significantly reduced is because of the relative reduction in the polar nature of CMCAB compared to CMC by alkyl substitution. The hygroscopic Properties of CMC and its salts make the processing very much difficult on the assumption that fuels used in motor vehicle passenger restraint systems For example, to go through extreme testing conditions need such as thermal shock and high temperature heat aging. In addition, gas generant compositions which used in automotive applications, a useful Lifespan of several years have to meet the requirements of To satisfy consumers. Bad high temperature aging process indicates a short storage life of the gas generant composition out. The introduction of moisture into these materials can be disadvantageous cause, such as a potential reduction in performance, decomposition during heat aging and structural breakdown the propellant grains during aging and of the thermal shock. In addition, the thermal stability carboxycelluloses such as CMC with preferred oxidizing agents, such as ammonium nitrate or phase-stabilized ammonium nitrate significantly reduced, because of the interactions with the relatively large Number of hydroxyl substitutions on the polymer backbone (in comparison to CMCAB). In aging mixtures of CMC with ammonium nitrate at 107 ° C shows CMC and its salts a color change of cream-colored to black and a weight loss of 0.7% up 10% within 400 hours, while mixtures with alkylcelluloses like CAB with a relatively low hydroxyl substitution, a mass loss of less than 0.2% even after 1000 hours at 107 ° C demonstrate. This fact shows the benefits of alkyl substitution or groups in CMCAB.

Dementsprechend zeigen Cellulosen, wie CMCAB, über Cellulosen, wie Celluloseacetat (CA), Celluloseacetatpropionat (CAP) und Celluloceacetatbutyrat (CAB), wenigstens einen oder mehrere der folgenden Vorteile: verbessertes Sauerstoffverhältnis (wie in Tabelle 2 dargestellt) und die Fähigkeit, mit einer Mischung von organischen Lösungsmitteln und Wasser solvatisiert zu werden und somit die Reduzierung der Menge an gefährlichem Abfall während der Herstellung, und das zur Verfügung Stellen eines sicheren Verfahrens im Hinblick auf Entflammbarkeit und Flüchtigkeit.Accordingly show celluloses, such as CMCAB, via celluloses, such as cellulose acetate (CA), cellulose acetate propionate (CAP) and cellulose acetate butyrate (CAB), at least one or more of the following advantages: improved oxygen ratio (as shown in Table 2) and the ability to work with one Solvated mixture of organic solvents and water and thus reducing the amount of dangerous Waste during production, and that available Set a safe method with regard to flammability and volatility.

Wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein exemplarischer Gasgenerator ein Doppelkammerdesign, um die Kraft der Entfaltung eines entsprechenden Airbags zuzuschneidern. Im Allgemeinen kann ein Gasgenerator, der ein Gaserzeugungsmittel 12 enthält, wie hierin beschrieben, in an sich bekannter Weise hergestellt werden. US-Patente Nummer 6,422,601 , 6,805,377 , 6,659,500 , 6,749,219 und 6,752,421 zeigen beispielhaft typische Airbaggasgeneratorausbildungen und sind alle hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen.As in 1 As shown, an exemplary inflator includes a dual chamber design to tailor the force of deployment of a corresponding airbag. In general, a gas generator that is a gas generant 12 contains, as described herein, prepared in a conventional manner. U.S. Patents Number 6,422,601 . 6,805,377 . 6,659,500 . 6,749,219 and 6,752,421 show by way of example typical airbag inflator designs and are all hereby incorporated by reference in their entirety.

Unter Bezugnahme auf 2 kann ein exemplarischer Gasgenerator 10 wie oben beschrieben in einem Airbagsystem 200 vorhanden sein. Das Airbagsystem 200 enthält wenigstens einen Airbag 202 und einen Gasgenerator 10, der eine Gaserzeugungsmischung 12 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, und ist gekoppelt an den Airbag 202, um eine Flüssigkommunikation mit dem Inneren des Airbags zu ermöglichen. Das Airbagsystem 200 kann ebenso (oder in Verbindung stehen mit) einem Aufprallsensor 210 stehen. Aufprallsensor 210 enthält einen bekannten Aufprallsensoralgorithmus, der die Betätigung des Airbagsystems 200 über beispielsweise die Aktivierung des Airbaggasgenerators 10 im Falle einer Kollision signalisiert.With reference to 2 can be an exemplary gas generator 10 as described above in an airbag system 200 to be available. The airbag system 200 contains at least one airbag 202 and a gas generator 10 containing a gas generating mix 12 according to the present invention, and is coupled to the airbag 202 to allow liquid communication with the interior of the airbag. The airbag system 200 may also be (or related to) an impact sensor 210 stand. impact sensor 210 includes a known crash sensor algorithm that controls the operation of the airbag system 200 about, for example, the activation of the airbag inflator 10 signaled in case of a collision.

Unter Bezugnahme auf 2 kann das Airbagsystem 200 in einem größeren, weiter umfassenden Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 180 enthalten sein, welches zusätzliche Elemente, wie eine Sicherheitsgurtanordnung 150, enthält. 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer exem plarischen Ausführungsform eines solchen Rückhaltesystems. Die Sicherheitsgurteinrichtung 150 umfasst ein Sicherheitsgurtgehäuse 152 und einen Sicherheitsgurt 100, der sich aus dem Gehäuse 152 erstreckt. Ein Sicherheitsgurtretraktormechanismus 154 (beispielsweise ein federbelasteter Mechanismus) kann mit einem Endteil des Gurtes verbunden sein. Zusätzlich kann ein Gurtspanner 156, welcher ein Treibmittel 12 enthält, mit dem Gurtretraktormechanismus 154 verbunden sein, um den Retraktormechanismus im Falle einer Kollision zu betätigen. Typische Sitzgurtretraktormechanismen, welche in Verbindung mit den Sicherheitsgurtvorrichtungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in den US-Patenten Nummer 5,743,480 , 5,553,803 , 5,667,161 , 5,451,008 , 4,558,832 und 4,597,546 beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind. Illustrative Beispiele von typischen Vorspannern, mit welchen die Sicherheitsgurtvorrichtungen der vorliegenden Erfindung kombiniert sein können, sind beschrieben in den US-Patenten Nummer 6,505,790 und 6,419,177 , welche hiermit durch Bezugnahme inkorporiert sind.With reference to 2 can the airbag system 200 in a larger, more comprehensive vehicle occupant restraint system 180 be included, which additional elements, such as a safety belt assembly 150 , contains. 2 shows a schematic diagram of an exemplary embodiment of such a restraint system. The seat belt device 150 includes a seat belt housing 152 and a safety belt 100 that comes out of the case 152 extends. A safety belt retractor mechanism 154 (For example, a spring-loaded mechanism) may be connected to an end portion of the belt. In addition, a belt tensioner 156 which is a propellant 12 contains, with the Gurtretraktormechanismus 154 be connected to actuate the retractor mechanism in the event of a collision. Typical seat belt retractor mechanisms that may be used in conjunction with the seatbelt devices of the present invention are disclosed in U.S. Patent Nos. 5,436,074 US Pat. Nos. 5,743,480 . 5,553,803 . 5,667,161 . 5,451,008 . 4,558,832 and 4,597,546 described, which are hereby incorporated by reference. Illustrative examples of typical pretensioners with which the seatbelt devices of the present invention may be combined are described in U.S. Patent Nos. 4,917,355 U.S. Patents Number 6,505,790 and 6,419,177 , which are hereby incorporated by reference.

Sicherheitsgurtanordnung 150 kann weiterhin oder in Verbindung stehen mit einem Aufprallsensor 158 (beispielsweise einem Trägheitssensor oder einem Beschleunigungsaufnehmer), welcher einen bekannten Unfallsensoralgorithmus enthält, der die Betätigung des Gurtstraffers 126 über beispielsweise die Aktivierung eine pyrotechnischen Zünders (nicht gezeigt), der im Straffer enthalten ist, aktiviert. US-Patente Nummer 6,505,790 und 6,419,177 , die bereits vorher durch Referenz einbezogen wurden, zeigen illustrative Beispiele von Straffern, die in derartiger Weise betätigt werden.safety belt assembly 150 may continue or be in communication with an impact sensor 158 (For example, an inertial sensor or an accelerometer), which contains a known accident sensor algorithm, the operation of the belt tensioner 126 for example, activating a pyrotechnic igniter (not shown) contained in the pretensioner. U.S. Patents Number 6,505,790 and 6,419,177 , which have been previously incorporated by reference, show illustrative examples of straighteners operated in such a manner.

Es ist vorgesehen, dass Sicherheitsgurtvorrichtungen 150, Airbagsysteme 200 und weiter gefasst Fahrzeuginsassenschutzsysteme 180, die Verwendung der Gaserzeugungs systeme in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verdeutlichen aber nicht beschränken.It is envisaged that safety belt devices 150 , Airbag systems 200 and broader vehicle occupant protection systems 180 , illustrate but not limit the use of the gas generating systems in accordance with the present invention.

Man wird verstehen, dass die vorstehenden Beschreibungen von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur für illustrative Zwecke gedacht sind und nicht dazu verwendet werden, um die Breite der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Daher unterliegen die verschiedenen strukturellen und funktionalen Merkmale, die hierin offenbart sind, einer Vielzahl von Modifikationen, von denen keine vom Umfang der Erfindung abweicht, wie diese in den angefügten Ansprüchen definiert sind.you will understand that the above descriptions of different Embodiments of the present invention only for are intended for illustrative purposes and are not used in any way to the breadth of the present invention restrict. Therefore, the various structural and functional features disclosed herein, a variety modifications, none of which deviate from the scope of the invention, as defined in the appended claims are.

ZusammenfassungSummary

Die vorliegende Erfindung betrifft Gaserzeugungszusammensetzungen für Gasgeneratoren von beispielsweise Insassenrückhaltesystemen. Eine Gaserzeugungszusammensetzung (12), hergestellt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, schließt ein Carboxyalkylcellulose-Bindemittel ein. Ein Fahrzeuginsassenschutzsystem (180) und andere Gaserzeugungssysteme enthalten die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.The present invention relates to gas generant compositions for gas generators of, for example, occupant restraint systems. A gas generating composition ( 12 ) prepared in accordance with the present invention includes a carboxyalkyl cellulose binder. A vehicle occupant protection system ( 180 ) and other gas generating systems contain the compositions of the present invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 4370181 [0004] US 4370181 [0004]
  • - US 4909549 [0004] US 4909549 [0004]
  • - US 4948439 [0004] US 4948439 [0004]
  • - US 5084118 [0004] - US 5084118 [0004]
  • - US 5139588 [0004] US 5139588 [0004]
  • - US 5035757 [0004, 0022] - US 5035757 [0004, 0022]
  • - US 5756929 [0022] US 5756929 [0022]
  • - US 5872329 [0022] US 5872329 [0022]
  • - US 6074502 [0022] - US 6074502 [0022]
  • - US 6287400 [0022] US 6287400 [0022]
  • - US 6210505 [0022] - US 6210505 [0022]
  • - US 6306232 [0022] US 6306232 [0022]
  • - US 6422601 [0033] - US 6422601 [0033]
  • - US 6805377 [0033] US 6805377 [0033]
  • - US 6659500 [0033] - US 6659500 [0033]
  • - US 6749219 [0033] US Pat. No. 6,749,219 [0033]
  • - US 6752421 [0033] - US 6752421 [0033]
  • - US 5743480 [0035] US 5743480 [0035]
  • - US 5553803 [0035] US 5553803 [0035]
  • - US 5667161 [0035] US 5667161 [0035]
  • - US 5451008 [0035] US 5451008 [0035]
  • - US 4558832 [0035] US 4558832 [0035]
  • - US 4597546 [0035] US 4597546 [0035]
  • - US 6505790 [0035, 0036] US 6505790 [0035, 0036]
  • - US 6419177 [0035, 0036] - US 6419177 [0035, 0036]

Claims (7)

Gaserzeugungssystem umfassend: eine Gaserzeugungszusammensetzung enthaltend ein Bindemittel ausgewählt aus Alkylcellulosepolymeren und deren Salzen, wobei die Polymere Carboxyl-, Alkyl- und Hydroxyl-Funktionalität enthalten.Gas generating system comprising: a gas generating composition containing a binder selected from alkylcellulose polymers and their salts, the polymers having carboxyl, alkyl and hydroxyl functionality contain. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, worin die Gaserzeugungszusammensetzung weiterhin einen Brennstoff und ein Oxidationsmittel enthält.The gas generating system of claim 1, wherein the gas generating composition further contains a fuel and an oxidizing agent. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, worin das Bindemittel Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat ist.A gas generating system according to claim 1, wherein the binder Carboxymethylcellulose acetate butyrate. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, worin das Gaserzeugungssystem ein Fahrzeuginsassenschutzsystem ist.A gas generating system according to claim 1, wherein the gas generating system is a vehicle occupant protection system. Gaserzeugungssystem umfassend: eine Gaserzeugungszusammensetzung enthaltend einen Brennstoff, ein Oxidationsmittel und Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat.Gas generating system comprising: a gas generating composition containing a fuel, an oxidizing agent and carboxymethylcellulose acetate butyrate. Gaserzeugungszusammensetzung umfassend: einen Brennstoff; ein Oxidationsmittel; und ein cellulosehaltiges Bindemittel aus der Gruppe bestehend aus Cellulose-Polymeren, enthaltend Alkyl- und Carboxyl-Funktionalität, und deren Salzen.A gas generating composition comprising: one Fuel; an oxidizing agent; and a cellulose-containing Binders from the group consisting of cellulose polymers containing Alkyl and carboxyl functionality, and their salts. Gaserzeugungszusammensetzung nach Anspruch 6, worin das Bindemittel Carboxymethylcelluloseacetatbutyrat ist.A gas generating composition according to claim 6, wherein the binder is carboxymethylcellulose acetate butyrate.
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DE (1) DE112005000805T5 (en)
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7686901B2 (en) * 2004-10-12 2010-03-30 Automotive Systems Laboratory, Inc. Gas generant compositions
US20070169863A1 (en) * 2006-01-19 2007-07-26 Hordos Deborah L Autoignition main gas generant
US20100326575A1 (en) * 2006-01-27 2010-12-30 Miller Cory G Synthesis of 2-nitroimino-5-nitrohexahydro-1,3,5-triazine
US7959749B2 (en) * 2006-01-31 2011-06-14 Tk Holdings, Inc. Gas generating composition
US7758709B2 (en) 2006-06-21 2010-07-20 Autoliv Asp, Inc. Monolithic gas generant grains
US20080271825A1 (en) * 2006-09-29 2008-11-06 Halpin Jeffrey W Gas generant
US9193639B2 (en) 2007-03-27 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Methods of manufacturing monolithic generant grains
US20090020197A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Key Safety Systems, Inc. Gas generating compositions and airbag inflators
US8057611B2 (en) * 2007-08-13 2011-11-15 Autoliv Asp, Inc. Multi-composition pyrotechnic grain
US9556078B1 (en) 2008-04-07 2017-01-31 Tk Holdings Inc. Gas generator
US8815029B2 (en) 2008-04-10 2014-08-26 Autoliv Asp, Inc. High performance gas generating compositions
US8372223B1 (en) * 2008-06-18 2013-02-12 Tk Holdings, Inc. Gas generant with autoignition function
US8808476B2 (en) 2008-11-12 2014-08-19 Autoliv Asp, Inc. Gas generating compositions having glass fibers
US8273199B1 (en) * 2008-11-28 2012-09-25 Tk Holdings, Inc. Gas generating compositions with auto-ignition function
US20140150935A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Tk Holdings Inc. Self-healing additive technology
US9051223B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Autoliv Asp, Inc. Generant grain assembly formed of multiple symmetric pieces

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370181A (en) 1980-12-31 1983-01-25 Thiokol Corporation Pyrotechnic non-azide gas generants based on a non-hydrogen containing tetrazole compound
US4558832A (en) 1982-04-29 1985-12-17 Bayern-Chemie Gesellschaft Fur Flugchemische Antriebe Mit Beschrankter Haftung Take-up mechanism for safety belts
US4597546A (en) 1982-11-29 1986-07-01 Kabushiki Kaisha Takai-Rika-Denki-Seisakusho Webbing retractor
US4909549A (en) 1988-12-02 1990-03-20 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition and process for inflating a safety crash bag
US4948439A (en) 1988-12-02 1990-08-14 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition and process for inflating a safety crash bag
US5035757A (en) 1990-10-25 1991-07-30 Automotive Systems Laboratory, Inc. Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products
US5084118A (en) 1990-10-23 1992-01-28 Automotive Systems Laboratory, Inc. Ignition composition for inflator gas generators
US5139588A (en) 1990-10-23 1992-08-18 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition for controlling oxides of nitrogen
US5451008A (en) 1992-07-08 1995-09-19 Takata Corporation Pretensioner for seatbelt system
US5553803A (en) 1994-09-13 1996-09-10 Takata Vehicle Safety Technology Gmbh Belt tensioner for safety belts for motor vehicles
US5667161A (en) 1994-09-13 1997-09-16 Takata (Europe) Vehicle Safety Technology Gmbh Belt tensioner for safety belts for motor vehicles
US5743480A (en) 1995-02-01 1998-04-28 Takata (Europe) Vehicle Safety Technology Gmbh Safety belt arrangement in motor vehicles having a belt tensioner
US5756929A (en) 1996-02-14 1998-05-26 Automotive Systems Laboratory Inc. Nonazide gas generating compositions
US5872329A (en) 1996-11-08 1999-02-16 Automotive Systems Laboratory, Inc. Nonazide gas generant compositions
US6074502A (en) 1996-11-08 2000-06-13 Automotive Systems Laboratory, Inc. Smokeless gas generant compositions
US6287400B1 (en) 1999-03-01 2001-09-11 Automotive Systems Laboratory, Inc. Gas generant composition
US6306232B1 (en) 1996-07-29 2001-10-23 Automotive Systems Laboratory, Inc. Thermally stable nonazide automotive airbag propellants
US6419177B2 (en) 2000-02-04 2002-07-16 Automotive Systems Laboratory, Inc. Seat belt pretensioner
US6422601B1 (en) 1999-05-11 2002-07-23 Automotive Systems Laboratory, Inc. Dual chamber inflator
US6505790B2 (en) 2000-06-05 2003-01-14 Automotive Systems Laboratory, Inc. Pretensioner device
US6659500B2 (en) 2000-05-11 2003-12-09 Automotive Systems Laboratory, Inc. Multi-chamber inflator
US6749219B2 (en) 2001-09-12 2004-06-15 Automotive Systems Laboratory Inflator
US6752421B2 (en) 2002-01-03 2004-06-22 Automotive Systems Laboratory, Inc. Airbag inflator
US6805377B2 (en) 2000-05-02 2004-10-19 Automotive Systems Laboratory, Inc. Inflator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08231291A (en) * 1994-12-27 1996-09-10 Daicel Chem Ind Ltd Gas generating agent composition
US5668273A (en) * 1996-01-29 1997-09-16 Eastman Chemical Company Carboxyalkyl cellulose esters
US6096147A (en) * 1998-07-30 2000-08-01 Autoliv Asp, Inc. Ignition enhanced gas generant and method
US6462120B2 (en) * 1999-06-07 2002-10-08 Eastman Chemical Company Agricultural mulch films with triggered degradation
US6627014B1 (en) * 2000-08-07 2003-09-30 Trw Inc. Smokeless gas generating material for a hybrid inflator
US7585905B2 (en) * 2003-03-14 2009-09-08 Eastman Chemical Company Low molecular weight cellulose mixed esters and their use as low viscosity binders and modifiers in coating compositions

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4370181A (en) 1980-12-31 1983-01-25 Thiokol Corporation Pyrotechnic non-azide gas generants based on a non-hydrogen containing tetrazole compound
US4558832A (en) 1982-04-29 1985-12-17 Bayern-Chemie Gesellschaft Fur Flugchemische Antriebe Mit Beschrankter Haftung Take-up mechanism for safety belts
US4597546A (en) 1982-11-29 1986-07-01 Kabushiki Kaisha Takai-Rika-Denki-Seisakusho Webbing retractor
US4909549A (en) 1988-12-02 1990-03-20 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition and process for inflating a safety crash bag
US4948439A (en) 1988-12-02 1990-08-14 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition and process for inflating a safety crash bag
US5084118A (en) 1990-10-23 1992-01-28 Automotive Systems Laboratory, Inc. Ignition composition for inflator gas generators
US5139588A (en) 1990-10-23 1992-08-18 Automotive Systems Laboratory, Inc. Composition for controlling oxides of nitrogen
US5035757A (en) 1990-10-25 1991-07-30 Automotive Systems Laboratory, Inc. Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products
US5451008A (en) 1992-07-08 1995-09-19 Takata Corporation Pretensioner for seatbelt system
US5553803A (en) 1994-09-13 1996-09-10 Takata Vehicle Safety Technology Gmbh Belt tensioner for safety belts for motor vehicles
US5667161A (en) 1994-09-13 1997-09-16 Takata (Europe) Vehicle Safety Technology Gmbh Belt tensioner for safety belts for motor vehicles
US5743480A (en) 1995-02-01 1998-04-28 Takata (Europe) Vehicle Safety Technology Gmbh Safety belt arrangement in motor vehicles having a belt tensioner
US5756929A (en) 1996-02-14 1998-05-26 Automotive Systems Laboratory Inc. Nonazide gas generating compositions
US6306232B1 (en) 1996-07-29 2001-10-23 Automotive Systems Laboratory, Inc. Thermally stable nonazide automotive airbag propellants
US5872329A (en) 1996-11-08 1999-02-16 Automotive Systems Laboratory, Inc. Nonazide gas generant compositions
US6074502A (en) 1996-11-08 2000-06-13 Automotive Systems Laboratory, Inc. Smokeless gas generant compositions
US6210505B1 (en) 1996-11-08 2001-04-03 Automotive Systems Laboratory Inc High gas yield non-azide gas generants
US6287400B1 (en) 1999-03-01 2001-09-11 Automotive Systems Laboratory, Inc. Gas generant composition
US6422601B1 (en) 1999-05-11 2002-07-23 Automotive Systems Laboratory, Inc. Dual chamber inflator
US6419177B2 (en) 2000-02-04 2002-07-16 Automotive Systems Laboratory, Inc. Seat belt pretensioner
US6805377B2 (en) 2000-05-02 2004-10-19 Automotive Systems Laboratory, Inc. Inflator
US6659500B2 (en) 2000-05-11 2003-12-09 Automotive Systems Laboratory, Inc. Multi-chamber inflator
US6505790B2 (en) 2000-06-05 2003-01-14 Automotive Systems Laboratory, Inc. Pretensioner device
US6749219B2 (en) 2001-09-12 2004-06-15 Automotive Systems Laboratory Inflator
US6752421B2 (en) 2002-01-03 2004-06-22 Automotive Systems Laboratory, Inc. Airbag inflator

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