JP2000517282A - Gas generating composition - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 低−固体ガス発生組成物は、硝酸グアニジン、ニトログアニジン、セルロース、アセチルセルロース、ヘキサミン、又はそれらの混合物である燃料を、硝酸アンモニウムセリウム、硝酸リチウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、相安定化硝酸アンモニウム等、硝酸アンモニウムと硝酸カリウム、過塩素酸カリウム又はそれらの混合物との配合物であって、その配合物が相安定化のために固溶体であるもの、過塩素酸アンモニウムと少なくとも１種のアルカリ金属塩との混合物、又はそれらの混合物である酸化剤と共に有する。該酸化剤／燃料混合物は、化学量論的平衡の約４パーセント以内である。また、HMX、RDX、又はヒュームドシリカのような添加剤を加えてもよく、また、該組成物は、ペレット状、粒子状、又は顆粒状でよい。 (57) Abstract: A low-solid gas generating composition comprises a fuel, which is guanidine nitrate, nitroguanidine, cellulose, acetylcellulose, hexamine, or a mixture thereof, is prepared by mixing cerium ammonium nitrate, lithium nitrate, lithium perchlorate, and perchlorine. A mixture of ammonium nitrate and potassium nitrate, potassium perchlorate or a mixture thereof, wherein the mixture is a solid solution for phase stabilization, such as sodium peroxylate, phase-stabilized ammonium nitrate, etc. It has a mixture with one kind of alkali metal salt or a mixture thereof with an oxidizing agent. The oxidizer / fuel mixture is within about 4 percent of the stoichiometric equilibrium. Additives such as HMX, RDX, or fumed silica may also be added, and the composition may be in the form of pellets, particles, or granules.
Description
【発明の詳細な説明】 ガス発生組成物 発明の技術分野 本発明は、一般的には、「エアバッグ」の受動的制止システムで用いられるよ うなガス発生組成物又はガス発生剤に関する。具体的には、本発明は、燃焼時に 固体の排出量が少ない非アジド系ガス発生剤に関する。 発明の背景 車のエアバッグの受動的制止システムにおけるインフレータは、システムによ って作動信号を受けると、ほんのミリ秒の間に所望のガスを供給し、エアバッグ を展開して充満させる。エアバッグ用インフレータは、事故の際、車の耐用年数 内のいつでも正確に作動しなければならない。インフレータは、10年又はそれ以 上保管後に、速やかにエアバッグを満たすことが要求されるという事実のため、 インフレータの設計には多くの拘束があり、制止システムに要求される性能、す なわち、エアバッグの完全展開にかかる時間、信頼性(環境への露出及び耐用年 数を含む)、車の乗員の安全と健康、及び制止システムと車とのインタフェース によって決定される。これらの拘束によるインフレータの仕様は、インフレータ の形態、取付、及び機能の基準を規定する。 制止システムの性能は、一部は、ほんのミリ秒の間にエアバッグを満たし展開 するという必要性によって決定される。代表的な条件下では、事故の際に最初の 車の衝撃と、運転者又は同乗者(以後、「乗員」という)の車の内装部との二次的 な衝撃までに、わずかに60ミリ秒経過するだけである。従って、非常に速くガス が発生され、或いは放出されてバッグを満たし、二次的な衝撃を防ぐ必要がある 。ガスの発生又は放出の量及び速度は、車に要求されるエアバッグの容量及び最 初の衝撃から二次的な衝撃までの時間によって決まる。 さらに、環境的要求及び乗員の安全と健康への要求に応じるために、インフレ ータが典型的な車のエアバッグモジュール内で機能するとき、インフレータによ って生成される膨張ガスは、無毒かつ無害であるべきである。また、発生或いは 放出されるガスは、乗員及びエアバッグを燃焼しないような低温で、かつ、その ガスによってバッグの機械的強度及び完全性が低下しないように化学的に不活性 でなければならない。 車の耐用年数にわたって、インフレータのガス発生剤の安定性及び信頼性は非 常に重要である。ガス発生剤は、広範囲の温度及び湿度の条件において安定でな ければならず、噴霧剤のペレット、粒子、顆粒等が、車の耐用年数の間、機械的 強度及び完全性を維持するように、衝撃に耐えられなければならない。 車メーカーは、エアバッグの制止システムが、車の耐用年数の間のどの時点で も必要時に確実に作動するかどうかを判定するための多くの定量的な試験を開発 してきた。これらの試験及びインフレータがこれらの試験に適合すべき性能の要 求は、メーカーによっていくらか異なるが、本質的には、すべての車メーカーの 設計基準は同じである。 典型的な先行技術の受動的制止システムにおける膨張ガスは、窒素であり、金 属アジド、典型的にはナトリウムアジド(NaN3)を含むガス発生剤の分解反応によ って生成される。金属アジドは燃料であり、また、インフレータで用いられるガ ス発生剤中の主要なガス発生化合物である。典型的な金属アジドガス発生剤につ いては、米国の再発行特許番号Re.32,584に開示されている。 ナトリウムアジドベースのインフレータ中で生成されるガスは、すべて窒素で ある。燃料がわずかにリッチな条件下では、燃料中に炭素がないので、噴霧剤を 噴霧することによって、窒素酸化物、NOxを容易に制御することができる。対照 的に、燃料がリッチなときは、炭素、窒素、及び酸素を含むガス発生剤の燃焼に よって、有毒ガスである一酸化炭素(CO)が生成される。そのような組成物中にCO を二酸化炭素に完全に酸化するような過剰な酸素が存在する場合は、その過剰の 酸素は、噴霧剤の燃焼温度においては窒素と反応し、やはり有毒な窒素酸化物を 形成する。従って、酸化剤と燃料の混合は、このタイプのガス発生剤における化 学量論的な平衡に近づけ、毒性ガスの生成を避けなければならない。 ナトリウムアジドに基づくインフレータの設計は、車メーカーの要求に合致し ており、現在、ほとんどの受動的制止システムで使用されている。しかし、この 技術には、燃焼の際、大量の熱い固体粒子が生成することを含む欠点があり、そ の結果、インフレータの設計を複雑かつコスト高にしている。原料のままのナト リウムアジドはかなり毒性が高く(約45ｍｇ/kgの経口半致死量)、これをインフ レータの製造過程で取り扱わなければならず、また、車の耐用年数後の廃棄問題 が生じうる。インフレータで用いられる典型的なガス発生剤は固体粒子を生成す るので、インフレータにフィルターを取り付けて、ガスをインフレータからエア バッグに排出する前に熱い粒子を分離しなければならない。実際に、エアバッグ インフレータにナトリウムアジド含有の花火式ガス発生剤を単に取り入れたすべ ての運転者及び同乗者サイドのエアバッグインフレータには、フィルターが必要 である。ガス発生剤の燃焼の際生じる固体はガスの流れから分離され、エアバッ グの展開中及び展開後に過剰な或いは毒性の空中の粒子に乗員をさらすことを防 止する。ナトリウムアジドの毒性のみならず、フィルターの必要性が、典型的な 先行技術のインフレータの製造コストを高くしている。 花火の組成物は、通常、燃料及び酸化剤を含有し、又はニトロセルロースのよ うなモノ噴霧剤の場合は、完全な酸化剤を有する燃料を含有する。多くの花火の 酸化剤は、分解の過程で大量の固体を生成し、酸素のような酸化性物質が生じる 。エアバッグ又は車の乗員の燃焼を避ける程度に十分低温のインフレータガスを 提供することは重要なので、エアバッグインフレータにおいては、低温で速くか つよく燃えるが、大量の粒子を生成しやすいガス発生剤がよく使用されている。 ガス発生剤の燃焼の際、少量の粒子を生じる酸化剤は利用できるが、しばしば 、毒性の副産物を生じる。例えば、単一の酸化剤として過塩素酸アンモニウムを 用いたガス発生剤は、通常、固体粒子を大量には生成しないで燃焼する。しかし 、過塩素酸アンモニウムは、燃焼時大量の塩化水素(HCl)を生成し、車用エアバ ッグのインフレータに求められる毒性限界を超える。従って、過塩素酸アンモニ ウム含有のガス発生剤は、燃焼時に生じるHClを捕捉し、或いは中和する何らか の手段なしには車の受動的制止システムに使用することはできない。 インフレータのガス供給部に貯蔵型加圧ガスを用いる「ハブリッド」インフレ ータは、ガス発生剤を生成する少量の固体粒子が使用され、同様のインフレータ ガスが排出されるので、固体粒子の生成を制御するもう一つの手段である。さら に、貯蔵型加圧ガスは、通常、燃焼を補助し、毒性レベルを下げるために、酸素 を混合した不活性なガスであり、インフレータから流れるガスを冷却し、その結 果、インフレータ内でよりよく凝縮し、凝固する。従って、エアバッグ及び車の インフレータに導入される粒子の量が減少する。 インフレータ内での固体の凝縮と、生成される固体の全体量の減少とを併せ持 つので、ハイブリッドインフレータはフィルターを必要としない。しかし、ハイ ブリッドインフレータには、1．通常大きくかつ重い、2．車の耐用年数の間加圧 ガスを貯蔵することによる信頼性の低下、という２つの欠点がある。 米国特許第5,538,567号は、燃焼の際、窒素、炭素、二酸化炭素、及び水蒸気 を生成し、基本的に硝酸グアニジン、カーボンブラックのような流動エンハンサ ー、樹脂酸カルシウムのようなバインダー、及び過塩素酸カリウムと過塩素酸ア ンモニウムからなる群より選択される酸化剤からなるガス発生噴霧剤について開 示している。窒素、二酸化炭素、水蒸気、及び少量の水素と一酸化炭素だけが生 成されることが開示されている。しかし、過塩素酸カリウムを含有する一種の組 成物のみが例示されている。燃焼の際大量の塩化水素(HCl)を生じる過塩素酸ア ンモニウムを取り入れた組成物については例示されていない。 米国特許第5,545,272号は、基本的に約35〜55重量パーセントのニトログアニ ジンと、約45〜65重量パーセントの相安定化硝酸アンモニウムからなり、また流 動エンハンサー又は成形促進剤を含み得るガス発生組成物について開示している 。相安定化剤は、通常カリウム塩である。硝酸アンモニウムは、クリーンな無毒 のガスを生成し、燃焼時に固体を生じないが、硝酸アンモニウムは、通常保管さ れる温度範囲で硝酸アンモニウムの結晶は４つの相遷移を起こすことによる結晶 の遷移或いは相の安定性の問題を有する。これらの各遷移において結晶の体積が 変化し、高温から低温への熱サイクルにおいて噴霧剤粒子が徐々に分解してしま う。しかし、硝酸アンモニウムの結晶は、過塩素酸カリウムや硝酸カリウムのよ うな添加剤を用いて「相安定化」することができる。これらの添加剤の効果は、 使用する添加剤の特性によって異なる。しかし、相安定化剤として利用できる公 知の添加剤は燃焼時に固体を生成し、それにより、噴霧剤による固体の生成が増 加する。 本発明は、インフレータのフィルターの必要性を最少化或いはなくすような固 体生成の少ないガス発生剤、又は生成されたガスから固体を分離するための他の 手段に関する。 発明の概要 本発明は、硝酸グアニジン、ニトログアニジン、セルロース、アセチルセルロ ース、ヘキサミン、及びそれらの混合物からなる群より選択される燃料と、硝酸 アンモニウムセリウム、硝酸リチウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム 、相安定化硝酸アンモニウム、硝酸アンモニウム及び硝酸カリウム、過塩素酸カ リウム、又はその混合物の配合物であって、その配合物が固溶体であるもの、過 塩素酸アンモニウム及び少なくとも１種のアルカリ金属塩の混合物、及びそれら の混合物からなる群より選択される酸化剤との混合物を含有してなる低−固体ガ ス発生組成物に関する。ここで、酸化剤が硝酸アンモニウムの場合は、燃料はニ トログアニジンではない。酸化剤−燃料混合物は、化学量論的平衡の約４パーセ ント以内であり、燃焼時の固体生成量が少ない。有用なアルカリ金属塩としては 、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、及びそれらの 混合物がある。固溶体中で硝酸アンモニウムを他の塩と配合させるのは、硝酸ア ンモニウムの相の安定化を図るためである。 本発明のガス発生組成物の好ましい酸化剤は、硝酸アンモニウムセリウム、硝 酸リチウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、硝酸アンモニウムと硝酸 カリウム、過塩素酸カリウム、又はその混合物との配合物であって、その配合物 が固溶体であるもの、過塩素酸アンモニウムと少なくとも１種のアルカリ金属塩 との混合物、及びそれらの混合物である。最も好ましい燃料は、硝酸グアニジン 、ニトログアニジン、及びそれらの混合物である。しかし、他の好ましい組成物 は、燃料としてセルロース、アセチルセルロース、ヘキサミン、及びそれらの混 合物を使用する。 また、ガス発生組成物は、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン (RDX)、又はオクタヒドロ-1,3,5,7-テトラニトロ-1,3,5,7-テトラアゾシン(HMX) のようなエネルギー物質を含んでよい。さらに、本発明のガス発生組成物は、水 うなサブ−ミクロンの(すなわち、平均粒子サイズが１μｍ未満の)ヒュームドシ リカを含んでよい。本発明の組成物は、圧縮ペレット状、粒子状、顆粒状、又は 粉末状でよく、またバインダーを含んでもよい。 本発明の好ましいガス発生組成物は、以下の混合物を含む。： 硝酸グアニジン及び、硝酸アンモニウムと過塩素酸カリウムとの配合物とサブ −ミクロンのヒュームドシリカを含有する酸化剤；さらに好ましくは、約45〜約 54パーセントの硝酸グアニジン、約26〜約52パーセントの硝酸アンモニウム、及 び約3〜約20パーセントの過塩素酸カリウム；最も好ましくは、約50パーセント の硝酸グアニジン、約39パーセントの硝酸アンモニウム、及び約11パーセントの 過塩素酸カリウム。 硝酸グアニジン及び、硝酸アンモニウムと硝酸カリウムとの配合物；さらに好 ましくは、約37〜約46パーセントの硝酸グアニジン、約34〜約60パーセントの硝 酸アンモニウム、及び約3〜約20パーセントの硝酸カリウム；最も好ましくは、 約46パーセントの硝酸グアニジン、約49パーセントの硝酸アンモニウム、及び約 ６パーセントの硝酸カリウム。 硝酸グアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物を含 有する酸化剤；さらに好ましくは、約54〜約67パーセントの硝酸グアニジン及び 約33〜約46パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと 硝酸ナトリウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約４ モルの硝酸ナトリウムである)；最も好ましくは、約59パーセントの硝酸グアニ ジン、約23パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約18パーセントの硝酸ナト リウム。 硝酸グアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと炭酸リチウムとの混合物を含有 する酸化剤；さらに好ましくは、約41〜約57パーセントの硝酸グアニジン及び約 43〜約59パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと炭 酸リチウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約1.4モル の炭酸リチウムである)；最も好ましくは、約47パーセントの硝酸グアニジン、 約40パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約13パーセントの炭酸リチウム。 硝酸グアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸リチウムとの混合物を含有 する酸化剤；さらに好ましくは、約56〜約68パーセントの硝酸グアニジン及び約 32〜約44パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと硝 酸リチウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約８モル の硝酸リチウムである)；最も好ましくは、約61パーセントの硝酸グアニジン、 約24パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約15パーセントの硝酸リチウム。 硝酸グアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸カリウムとの混合物を含有 する酸化剤；さらに好ましくは、約50〜約64パーセントの硝酸グアニジン及び約 36〜約50パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと硝 酸カリウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約２モル の硝酸リチウムである)；最も好ましくは、約57パーセントの硝酸グアニジン、 約23パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約20パーセントの硝酸カリウム。 硝酸グアニジン及び硝酸アンモニウムセリウム；さらに好ましくは、約51〜約 65パーセントの硝酸グアニジン及び約35〜約49パーセントの硝酸アンモニウムセ リウム；最も好ましくは、約56パーセントの硝酸グアニジン及び約44パーセント の硝酸アンモニウムセリウム。 硝酸グアニジン及び硝酸リチウム；さらに好ましくは、約61〜約70パーセント の硝酸グアニジン及び約30〜約49パーセントの硝酸リチウム；最も好ましくは、 約68パーセントの硝酸グアニジン及び約32パーセントの硝酸リチウム。 硝酸グアニジン及び過塩素酸リチウム；さらに好ましくは、約65〜約75パーセ ントの硝酸グアニジン及び約25〜約35パーセントの過塩素酸リチウム；最も好ま しくは、約68パーセントの硝酸グアニジン及び約32パーセントの過塩素酸リチウ ム。 ニトログアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと炭酸リチウムとの混合物を含 有する酸化剤；さらに好ましくは、約38〜約53パーセントのニトログアニジン及 び約47〜約62パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウム と炭酸リチウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜 約1.3モルの炭酸リチウムである)；最も好ましくは、約44パーセントのニトログ アニジン、約42パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約14パーセントの炭酸 リチウム。 ニトログアニジン及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物を 含有する酸化剤；さらに好ましくは、約50〜約62パーセントのニトログアニジン 及び約38〜約50パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウ ムと硝酸ナトリウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜 約３モルの硝酸ナトリウムである)；最も好ましくは、約55パーセントのニトロ グアニジン、約26パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約19パーセントの硝 酸ナトリウム。 ニトログアニジン及び過塩素酸リチウム；さらに好ましくは、約62〜約71パー セントのニトログアニジン及び約29〜約38パーセントの過塩素酸リチウム；最も 好ましくは、約65パーセントのニトログアニジン及び約35パーセントの過塩素酸 リチウム。 ニトログアニジン及び硝酸アンモニウムセリウム；さらに好ましくは、約48〜 約61パーセントのニトログアニジン及び約39〜約52パーセントの硝酸アンモニウ ムセリウム；最も好ましくは、約53パーセントのニトログアニジン、約47パーセ ントの硝酸アンモニウムセリウム。 セルロース及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物を含有す る酸化剤；さらに好ましくは、約22〜約28パーセントのセルロース及び約72〜約 78パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナト リウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約４モルの硝 酸ナトリウムである)；最も好ましくは、約24パーセントのセルロース、約43パ ーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約33パーセントの硝酸ナトリウム。 ヘキサミン及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物を含有す る酸化剤；さらに好ましくは、約14〜約18パーセントのヘキサミン及び約82〜約 86パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナト リウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約1〜約４モルの硝 酸ナトリウムである)；最も好ましくは、約16パーセントのヘキサミン、約 48パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約36パーセントの硝酸ナトリウム。 アセチルセルロース及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物 を含有する酸化剤；さらに好ましくは、約20〜約25パーセントのアセチルセルロ ース及び約75〜約80パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモ ニウムと硝酸ナトリウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約 1〜約４モルの硝酸ナトリウムである)；最も好ましくは、約22パーセントのアセ チルセルロース、約44パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び約34パーセント の硝酸ナトリウム。 硝酸グアニジン、RDX及び／又はHMX、及び、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナト リウムとの混合物を含有する酸化剤；さらに好ましくは、約12〜約52パーセント の硝酸グアニジン、約15〜約45パーセントのRDX及び／又はHMX、及び約31〜約45 パーセントの酸化剤(ここに、該酸化剤は、過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリ ウムのモル比が約１モルの過塩素酸アンモニウムに対して約１〜約４モルの硝酸 ナトリウムである)；最も好ましくは、約30パーセントの硝酸グアニジン、約32 パーセントのRDX及び／又はHMX、約21パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び 約17パーセントの硝酸ナトリウム。 図面の簡単な説明 図１は、実施例に記載したガス発生剤組成物を取り込んだインフレータに関す る60リットル密閉タンクの性能についての結果を示すグラフである。 好ましい実施態様の詳細な説明 特に言及しない限り、「パーセント」又は「％」は、すべて、組成物の全重量 に対する重量パーセントを意味する。 ここで使用される用語「化学量論的平衡」は、酸化剤の燃料に対する比率が、 組成物の燃焼時にすべての燃料が完全に酸化されるような比率であり、過剰の酸 素が生じないことを意味する。「近化学量論的平衡」とは、混合物の全質量に対 する過剰な或いは不足する酸素の質量の比率が、「化学量論的平衡」の約４パー セント以内であることをいう。 ここで使用される用語「低固体」及び「低レベルの固体」は、燃焼時に、ガス 発生剤が、ナトリウムアジドベースのインフレータのような約60パーセントの固 体を生じる従来の花火式インフレータに用いられるガス発生剤よりも、本質的に 少ない量の固体しか生成しないことを意味する。本発明のガス発生剤は、通常、 約30パーセント未満の固体を生成する。このことは、インフレータでのフィルタ ーの必要性を最少化或いはなくすことを可能とし、従って、インフレータの設計 を簡易化する。 本発明の組成物は、低固体生成ガス発生剤である。本発明の好ましい実施態様 は、フィルターのない車用エアバッグインフレータでの使用のための非アジド系 ガス発生剤として好適である。すなわち、必須成分として金属アジドを要しない ガス発生剤である。ここで開示する組成物は、燃焼の際低レベルの固体しか生成 しないので、フィルター又はハイブリッド操作の必要性を最少化或いはなくすこ とができる。 フィルターなしのインフレータについての例は、米国出願第08/402,103号に示 されており、本明細書に参照文献として取り入れている。上述の同出願に記載さ れているインフレータは、膨張ガスを生成するガスの含有量、ガスの原料、その ガスの原料のインフレータガスへの変換を開始するための開始システム、及び膨 張ガスの排気経路となりガスの流れを制御する排気オリフィスを含んでなる。ガ スの原料は、通常、燃料と安定な酸化剤との混合物であり、開始システムがその 混合物に点火してインフレータガスを生成するまでは点火しない。 典型的なインフレータは、電気的又は機械的開始信号を、正確に制御された速 度で、正確に制御された量のガスの生成へ変換する機能を果たす。これは、一般 的に、すべてインフレータ本体に包含されているイニシエータという「開始」装 置、エンハンサーチャージ、及び主ガス発生剤チャージを含むインフレータの花 火式連鎖によって遂行される。開始信号に応答してイニシエータは点火し、熱い ガス、粒子、及び／又は炎を生成する。イニシエータから出される炎は通常小さ く、しばしば増強して主ガス発生剤チャージを点火する必要がある。イニシエー タの炎は、熱い燃焼噴霧剤であるエンハンサーチャージを点火してイニシエータ の出力を十分に増強し、主ガス発生剤チャージを点火する。一度点火すると、ガ ス発生剤は燃焼し、所望の時間内でエアバッグモジュールを満たすのに十分な速 度で熱いガスを生成する。 本発明の噴霧剤組成物は、エンハンサー及びガス発生剤の両者に有用である。 請求の範囲の組成物は、自動車のエアバッグ市場の要求に合致する比較的クリー ンなガスを提供し、十分に低量の固体しか生成せず、フィルター又は補助的な貯 蔵ガスを必要としない。ガス発生剤及びエンハンサーの両者についての多くの応 用において、燃焼の際低固体を排出することが望ましいが、インフレータ排出用 ガスの主要原料であるガス発生剤にとっては特に重要である。 本発明の燃料である硝酸グアニジン、CH6N4O3、ニトログアニジン、CH4N4O2、 ヘキサメチレンテトラミン(ヘキサミン)、セルロース、及びアセチルセルロース は、炭素、水素、酸素、及び窒素のみを含有する炭化水素である。これらの燃料 は、適切な酸化剤と正しく混合した場合には、クリーンな燃焼生成物を生じさせ る。エアバッグ業で使用されるほとんどの酸化剤は、大量の固体を生成する。従 って、本発明の発生剤組成物の燃焼によって生じる固体の量は、噴霧剤中の酸化 剤の量によって決まる。硝酸グアニジン及びニトログアニジンは、最少量の酸化 剤しか必要としないので、燃焼時低固体を生成する。また、ヘキサメチレンテト ラミン(ヘキサミン)、セルロース、及びアセチルセルロースは、エネルギー燃料 であり、エンハンサー混合物に用いられると、十分に低固体しか生成せず、フィ ルターなしのインフレータで使用することができる。 本発明で有用な低固体生成酸化剤は、硝酸アンモニウムセリウム、硝酸リチウ ム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、相安定化硝酸アンモニウム、硝酸 アンモニウムと硝酸カリウム、過塩素酸カリウム、又はそれらの混合物との配合 物であって、その配合物が固溶体でありもの、過塩素酸アンモニウムと少なくと も１種のアルカリ金属塩との混合物、及びそれらの混合物であり、酸化剤が硝酸 アンモニウムを含む場合は、燃料はニトログアニジンではない。固溶体中で硝酸 アンモニウムを他の塩と配合させるのは、硝酸アンモニウムの相の安定化を図る ためである。好ましい酸化剤は、硝酸アンモニウムセリウム、硝酸リチウム、過 塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸アンモニウムと少なくとも１種 のアルカリ金属塩との混合物、及びそれらの混合物である。 過塩素酸アンモニウム酸化剤については、ガス発生剤の燃焼の際、燃焼時に生 成されるHClを中和或いは捕捉するための多くのアルカリ金属が生成されなけれ ばならない。本発明のアルカリ金属塩、Li2CO3、LiNO3、NaNO3、及びKNO3は、燃 焼して対応のアルカリ金属オキシド(すなわち、Li2O、NaO、及びK2O)を形成し、 次いで最終的にはアルカリ性になり、HClと反応してアルカリ金属の塩化物と水 になる。IA群のアルカリ金属以外の金属の塩の燃焼によって生じる金属オキシド は、通常、有効にHClを捕捉するには十分な塩基性ではない。 アルカリ金属塩は、本発明の組成物中の過塩素酸アンモニウム酸化剤と共に用い られ、代表的なガスの毒性要求に合致する。本技術分野における当業者にとって は明かなように、燃焼時に生じるアルカリ金属オキシドの総量が、少なくとも生 成されるすべてのHClを捕捉するのに十分な量である限り、酸化剤系による過塩 素酸アンモニウムは、単独のアルカリ金属塩又は複数種類のアルカリ金属塩をい かなる比率で混合させても使用できる。また、本技術分野の当業者には、結果的 に生じる組成物が低固体生成である限り、過剰量の塩を使用できることもわかる だろう。 好ましい硝酸グアニジン及びニトログアニジンのガス発生剤の燃料、及びニト ログアニジン、ヘキサメチレンテトラミン(ヘキサミン)、セルロース、アセチル セルロース、又はRDX及び／又はHMXの少なくとも１種と混合した硝酸グアニジン からなるエンハンサーの燃料は、最少量の酸化剤しか必要でなく、従って、固体 の生成を減少させる。適切な酸化剤を選択すれば、好ましい燃料は、燃焼時に低 固体を生じるガス発生剤及びエンハンサーを与える。 特定の燃料については、燃料と酸化剤とを近化学量論的平衡に維持しながら、 使用する酸化剤を変えることによって、広い作動温度範囲を得ることができる。 過塩素酸ナトリウム及び過塩素酸リチウムは、ガス発生剤に最も高温の炎を生じ させ、一方、過塩素酸アンモニウム及び炭酸リチウムは、特定燃料と共に、最も 低温の炎を生じさせる。過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム系は、これら他 の系の中間あたりの炎を生じさせ、また低吸湿性酸化剤系も、低固体のガス発生 剤を与える。この系は、低固体、適度なエネルギー、及び制御可能な吸湿性を与 える。 本発明のガス発生剤組成物は、花火式インフレータにおいて、主ガス発生剤チ ャージとしても、エンハンサーチャージとしても機能しうるが、これらのチャー ジの機能は異なり、各チャージに使用される組成物の配合の違いに影響する。 代表的な毒性要求に適合させるため、車用エアバッグインフレータにおけるチ ャージの合計は、酸化剤と燃料の近化学量論的平衡に近づけなければならない。 実際の系では、系の酸素平衡が、理論的な化学量論的平衡の約４パーセント以内 でなければならず、そうでないと、生成されるガスが、燃料が過剰に存在するか 或いは酸化剤が過剰に存在するかによって、CO或いはNOxを多く含んでしまう。 しかし、系全体が化学量論的平衡に近い限り、主チャージのいくらかの相違はエ ンハンサーの反対のチャージで補償され、個々のチャージが化学量論的平衡であ る必要はない。例えば、エンハンサーのチャージが酸化剤リッチで、系全体が化 学量論的平衡の約４パーセント以内であれば、主ガス発生剤のチヤージは、燃料 リッチでよい。しかし、一般的に、全チャージが化学量論的平衡であると、イン フレータの排出ガス中の化合物が低毒性レベルとなる。温度、化学量論、及び固 体生成についてのこれらの要求を考慮すると、硝酸グアニジン及びニトログアニ ジンが、好ましい燃料である。これらの燃料は、上述の酸化剤と共に約18パーセ ント未満の固体を生成し、過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウムのような上述 の特定の酸化剤を配合して用いれば、固体の生成を18パーセントよりかなり少く できる。上述の要求に合致する好ましい、非限定的な、硝酸グアニジン及びニト ログアニジンベースの主ガス発生剤を、以下の一覧表に示す。硝酸グアニジン／硝酸アンモニウム(安定化相) 49.4％ 硝酸グアニジン 38.8％ 硝酸アンモニウム 11.2％ 過塩素酸カリウム(ANの相安定化剤) 0.6％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカ硝酸グアニジン／硝酸アンモニウム(安定化相) 45.5％ 硝酸グアニジン 49.0％ 硝酸アンモニウム 5.5％ 硝酸カリウム(ANの相安定化剤)硝酸グアニジン／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 58.5％ 硝酸グアニジン 23.5％ 過塩素酸アンモニウム 17.8％ 硝酸ナトリウム 0.2％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカ硝酸グアニジン／過塩素酸アンモニウム／炭酸リチウム 47.4％ 硝酸グアニジン 39.5％ 過塩素酸アンモニウム 13.1％ 炭酸リチウム硝酸グアニジン／過塩素酸アンモニウム／硝酸リチウム 60.6％ 硝酸グアニジン 24.3％ 過塩素酸アンモニウム 14.9％ 硝酸リチウム 0.2％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカ硝酸グアニジン／過塩素酸アンモニウム／硝酸カリウム 56.7％ 硝酸グアニジン 22.8％ 過塩素酸アンモニウム 20.5％ 硝酸カリウム硝酸グアニジン／硝酸アンモニウムセリウム 56.5％ 硝酸グアニジン 43.5％ 硝酸アンモニウムセリウム硝酸グアニジン／硝酸リチウム 67.4％ 硝酸グアニジン 32.3％ 硝酸リチウム 0.3％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカ硝酸グアニジン／過塩素酸リチウム 68.2％ 硝酸グアニジン 31.5％ 過塩素酸リチウム 0.3％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカニトログアニジン／過塩素酸アンモニウム／炭酸リチウム 43.6％ ニトログアニジン 42.4％ 過塩素酸アンモニウム 14.0％ 炭酸リチウムニトログアニジン／硝酸アンモニウムセリウム 52.8％ ニトログアニジン 47.2％ 硝酸アンモニウムセリウム ロンのヒュームドシリカは、通常、吸湿性成分含有の組成物に加えられる。 ヒュームドシリカは、水分の混入を最少にし、粒子又はペレットに圧縮する前に 組成物が粉末状のとき、流動補助剤として作用する。 本発明の燃料のいくつかは、あまり結合特性がよくないので、ペレット、粒子 又は顆粒の形成のためのバインダーが必要である。 化学量論的平衡な硝酸グアニジン／硝酸アンモニウム／過塩素酸カリウム組成 物を除いて、上記一覧表に記載の好ましい組成物は、すべて、質量で１パーセン トの過剰酸素が生じるだけの酸化剤を含有している。しかし、上述したように、 酸素平衡が理論上の化学量諭的平衡の約４パーセント以内である限り、化学量論 的平衡からのより大きいずれも許容される。 吸湿性、炎の温度、噴霧剤粒子の機械的安定性、及び最少の固体生成のような 重要な因子を考慮すると、最良の主ガス発生噴霧剤は、上述の硝酸グアニジン／ 過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム(「GN/AP/SN」)組成物である。この組成 物は、タブレット大のアスピリンに圧入すると、よい衝撃特性を示し、車用エア バッグインフレータに適切に用いれば、インフレータ内で固体がかなり凝縮する ので、インフレータのフィルターを必要としない。GN/AP/SN組成物含有のタブレ ットは、機械的強度及び熱サイクルに従う安定性に優れる。GN/AP/SN噴霧剤は、 比較的非吸湿性であり、適度な温度及び湿度の条件下で容易に生成される。 典型的なインフレータでは、主ガス発生剤チャージは、エンハンサーチャージ の燃焼によって点火され、両チャージによってエアバッグを加圧して満たすのに 必要なガスが生成される。エンハンサーチャージは、標準的なイニシエイタによ って、周囲の温度が低い場合でも容易に点火され、熱く燃えなければならない。 炎の温度は、少なくとも主ガス発生剤チャージにより生じる炎と同じであるべき で、より高いことが好ましい。典型的なインフレータでは、エンハンサーチャー ジの質量は、主ガス発生剤チャージよりもずっと少ない。従って、エンハンサー の燃焼によって生じる固体の割合は、主ガス発生剤チャージによる割合より高い 。実際に、エンハンサーチャージの固体生成は、約50パーセント未満であるべき であるが、好ましくは約20パーセント未満である。 主噴霧剤チャージについてと同様、エンハンサー噴霧剤は、酸化剤と燃料を化 学量論的平衡に近づけ、車用エアバッグのインフレータについてのガス毒性要求 に適合させるべきである。しかし、エンハンサーの排気量はインフレータの全排 気量に比し、少量であるため、主ガス発生剤と比較して、エンハンサー噴霧剤に とっては、化学量論的平衡はそれほど重要でない。 好ましいエンハンサーチャージ燃料は、エネルギー物質としてのRDX又はHMX、 ニトログアニジン、セルロース、アセチルセルロース及びヘキサミンを含む硝酸 グアニジンである。ここで使用されるエネルギー物質は、本発明の組成 物に加えることができ、炎の温度を高め、かつ、強力に燃焼率を高め、点火能力 を改良する燃料を意味する。以下に、好ましい、非限定的なエンハンサーチャー ジ組成物の一覧表を示す。硝酸グアニジン／RDX及び／又はHMX／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 30.0％ 硝酸グアニジン 32.3％ RDX及び／又はHMX 21.3％ 過塩素酸アンモニウム 16.2％ 硝酸ナトリウム 0.2％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカニトログアニジン／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 54.8％ ニトログアニジン 25.6％ 過塩素酸アンモニウム 19.4％ 硝酸ナトリウム 0.2％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカニトログアニジン／過塩素酸リチウム 64.8％ ニトログアニジン 34.8％ 過塩素酸リチウム 0.4％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカセルロース／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 24.4％ セルロース 42.8％ 過塩素酸アンモニウム 32.5％ 硝酸ナトリウム 0.3％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカアセチルセルロース／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 22.4％ アセチルセルロース 43.9％ 過塩素酸アンモニウム 33.4％ 硝酸ナトリウム 0.3％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカヘキサミン／過塩素酸アンモニウム／硝酸ナトリウム 15.7％ ヘキサミン 47.7％ 過塩素酸アンモニウム 36.2％ 硝酸ナトリウム 0.4％ サブ−ミクロンのヒュームドシリカ エンハンサーと主ガス発生剤チャージに用いる組成物は同じであることが好ま しい。硝酸グアニジンについては、RDX又はHMXを添加して、噴霧剤の燃焼率及び 燃焼温度を高めることができる。最も好ましいエンハンサーチャージは、上述の 主ガス発生剤チャージ組成物の燃料部分をRDX又はHMXのどちらかに置き換えたも のである。RDX又はHMXの好ましい量は、約15〜約45重量パーセントであり、最も 好ましくは、約32重量パーセントである。噴霧剤を近化学量論的平衡に維持する ために、酸化剤の割合は、燃料組成物中のチャージを補償するように調節しなけ ればならない。最も好ましいエンハンサー組成物は、上記一覧表に示した硝酸グ アニジン組成物である。 ニトログアニジンベースのガス発生剤については、NH4ClO4/NaNO3、NH4ClO4/L iNO3、及びNH4ClO4/KNO3又はLiClO4酸化剤は、これら組成物が十分に高温で燃焼 するので、RDX又はHMXのようなエネルギー物質を必要としない。 好ましいエンハンサー組成物は、酸化剤／燃料比が化学量論的平衡に近い。運 転者側のフィルターなしの車用インフレータに使用する場合は、エンハンサー組 成物は顆粒状で用いることが好ましい。 以下の非限定的な実施例は、単に、本発明の好ましい実施態様を説明するため のものであり、添付の請求の範囲によって定義された本発明の範囲を制限するも のと解してはならない。 実施例 本発明のエンハンサー及びガス発生剤チャージを用いてフィルターなしの運転 者側エアバッグ用インフレータを組み立てた。主ガス発生剤チャージは、58.5パ ーセントの硝酸グアニジン、23.5パーセントの過塩素酸アンモニウム、及び17.8 パーセントの硝酸ナトリウムを、0.2パーセントのサブ−ミクロンのヒュームド シリカと共に混合し、その混合物を加圧して密度約1.6〜1.65g/ccのペレットに して形成した。そして、21グラムのペレットをインフレータの主チャージカップ に充填した。 エンハンサーチャージは、32.3パーセントのRDX、30.0パーセントの硝酸グア ニジン、21.3パーセントの過塩素酸アンモニウム、16.2パーセントの硝酸ナトリ ウム、及び0.2パーセントのサブ−ミクロンのヒュームドシリカを加圧して、直 径1.3〜2.5ｃｍのペレット又は厚さ約0.5ｃｍ、密度約1.6〜1.7g/ccのスラグに して調製した。そして、スラグを顆粒状にし、ふるいにかけてエンハンサー粒子 を生成した。必要量の粒子をインフレータのエンハンサーカップ部に充填した。 インフレータに、過塩素酸ジルコニウム／カリウムチャージ含有の標準的な自 動車用エアバッグインフレータを取り付けた。また、インフレータには、約150 ±５℃の自動点火温度を有する自動点火部材を取り付けた。 エアバッグイニシエータによって開始されると、エンハンサーチャージ及び主 ガス発生剤チャージが、車の乗員に有害でない温度で、何ら有害な副産物を生じ ることなく、本質的に純粋な無毒のガスを速やかに発生する。上述のインフレー タで、60リットルの密閉タンクの性能試験を行った。この試験で、開始時に発生 されるガスは、密閉された60リットルタンクに排出された。-30℃〜80℃の温度 範囲では、インフレータは、30ｍｓ以内で、タンク内に200ｋＰａ以上の圧力を 生じさせた。これらの結果のグラフを、図１に示した。 一般的に、どのサイズの車のエアバッグも、十分な量のエンハンサー及び主発 生剤チャージを使用することで、所望の時間内に膨張させることができる。ここ で、エアバッグの容量とガス発生剤の要求量との比率は、概略一定である。 ここに開示した本発明は、上述の目的を果たすことを十分予測できることは明 白である一方、多くの変形及び実施態様が、本技術分野の当業者によって工夫さ れうることが認められる。従って、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神及び 範囲内のそのようなすべての変形及び実施態様を包含するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Gas generating composition TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention is generally used in passive restraint systems for "airbags". Such a gas generating composition or gas generating agent. Specifically, the present invention The present invention relates to a non-azide gas generating agent which emits a small amount of solids. Background of the Invention The inflator in a car airbag passive restraint system depends on the system. Supply the desired gas in just a few milliseconds. To expand and fill. The inflator for airbags can be used to It must operate accurately at any time within. Inflators are 10 years or longer Due to the fact that it is required to fill the airbag immediately after storage on top, There are many constraints on inflator design, and the performance and In other words, the time required to fully deploy the airbag, the reliability (exposure to the environment and the service life) Number of vehicles), the safety and health of the vehicle occupants, and the interface between the vehicle and the braking system Is determined by The specifications of the inflator due to these constraints Stipulates standards for form, installation, and function. The performance of the deterrence system partially deploys filling the airbag in just milliseconds Determined by the need to do so. Under typical conditions, the initial Secondary impact between the impact of the car and the interior of the car of the driver or passenger (hereinafter referred to as "occupant") It takes only 60 milliseconds before a shock. Therefore, the gas very quickly Must be generated or released to fill the bag and prevent secondary impact . The amount and rate of gas generation or release depends on the airbag capacity and Determined by the time between the first impact and the second impact. In addition, inflation is required to meet environmental and crew safety and health requirements. When the inflator functions in a typical car airbag module, The inflation gas produced should be non-toxic and harmless. Also generated or The released gas is at a low temperature that does not burn occupants and airbags, and Chemically inert so that the gas does not reduce the mechanical strength and integrity of the bag Must. Over the life of the car, the stability and reliability of the inflator gas generant is not Always important. Gas generants are not stable over a wide range of temperature and humidity conditions. The pellets, particles, granules, etc. of the propellant must remain mechanical for the life of the vehicle. To maintain strength and integrity, it must be able to withstand impact. At any point during the life of the car, the vehicle manufacturer Also developed a number of quantitative tests to determine if they work reliably when needed I've been. The performance requirements for these tests and the inflator to meet these tests Requirements vary somewhat by manufacturer, but essentially all car manufacturers The design criteria are the same. The inflation gas in a typical prior art passive restraint system is nitrogen and gold. Genus azide, typically sodium azide (NaNThree)). Is generated. Metal azide is a fuel and is a gas used in inflators. It is the main gas generating compound in the gas generating agent. Typical metal azide gas generants And disclosed in U.S. Reissue Patent No. Re.32,584. The gas produced in the sodium azide based inflator is all nitrogen is there. Under slightly rich fuel conditions, there is no carbon in the fuel, By spraying, nitrogen oxides, NOxCan be easily controlled. Contrast In general, when the fuel is rich, combustion of gas generating agents containing carbon, nitrogen and oxygen Therefore, carbon monoxide (CO), which is a toxic gas, is generated. CO in such compositions If there is an excess of oxygen that completely oxidizes Oxygen reacts with nitrogen at the combustion temperature of the propellant, producing toxic nitrogen oxides as well. Form. Therefore, the mixing of the oxidizer and the fuel is a consequence of this type of gas generant. We must approach stoichiometric equilibrium and avoid the generation of toxic gases. The design of the inflator based on sodium azide meets the requirements of car manufacturers And is currently used in most passive restraint systems. But this The technology has drawbacks, including the production of large amounts of hot solid particles during combustion, and As a result, the design of the inflator is complicated and costly. Nato as raw material Lium azide is quite toxic (approx.45 mg / kg oral half-lethal dose) and Issues that must be dealt with during the manufacture of the Can occur. Typical gas generants used in inflators produce solid particles Therefore, attach a filter to the inflator and let the gas flow out of the inflator. Hot particles must be separated before discharging into the bag. In fact, the airbag All that simply incorporates a pyrotechnic gas generant containing sodium azide into the inflator Filters are required for all driver and passenger side airbag inflators It is. The solids generated during combustion of the gas generant are separated from the gas stream and Protects occupants from excessive or toxic airborne particles during and after deployment. Stop. The need for filters, as well as the toxicity of sodium azide, is a typical This increases the manufacturing cost of prior art inflators. Fireworks compositions usually contain a fuel and an oxidant, or are more like nitrocellulose. Such a monopropellant contains a fuel with a complete oxidizer. Many fireworks Oxidizing agents produce large amounts of solids during the process of decomposition, producing oxidizing substances such as oxygen . Use inflator gas that is cold enough to avoid burning airbags or vehicle occupants. Because it is important to provide airbag inflators, low Gas generating agents that burn well but tend to generate large amounts of particles are often used. Oxidants that produce small amounts of particles during combustion of the gas generant are available, but often This produces toxic by-products. For example, ammonium perchlorate as a single oxidant The gas generant used usually burns without producing large amounts of solid particles. However Ammonium perchlorate generates large amounts of hydrogen chloride (HCl) during combustion, Exceeds the toxic limits required of a bag inflator. Therefore, ammonium perchlorate Gas-containing gas generators capture or neutralize HCl generated during combustion It cannot be used in a passive restraint system for a car without the means described. "Hub lid" inflation using storage pressurized gas in the gas supply section of the inflator A small amount of solid particles are used to produce a gas generant, and a similar inflator Since gas is exhausted, it is another means of controlling the production of solid particles. Further In addition, stored pressurized gases are usually oxygenated to aid combustion and reduce toxic levels. Is an inert gas mixed with As a result, it condenses and solidifies better in the inflator. Therefore, airbags and vehicle The amount of particles introduced into the inflator is reduced. Combines the condensation of solids in the inflator with a reduction in the total amount of solids produced Therefore, the hybrid inflator does not require a filter. But high For bridging inflators: 1. usually large and heavy; Pressurized for the service life of the car There are two drawbacks: reduced reliability due to gas storage. U.S. Pat.No. 5,538,567 discloses that nitrogen, carbon, carbon dioxide, and water vapor A fluid enhancer that basically produces guanidine nitrate, carbon black Binder, such as calcium resinate, and potassium perchlorate and perchlorate. For gas generating propellants consisting of oxidants selected from the group consisting of ammonium Is shown. Only nitrogen, carbon dioxide, water vapor, and small amounts of hydrogen and carbon monoxide are produced Is disclosed. However, a kind of set containing potassium perchlorate Only the product is illustrated. Perchloric acid, which produces large amounts of hydrogen chloride (HCl) during combustion There is no illustration of a composition incorporating ammonium. U.S. Pat.No. 5,545,272 basically discloses about 35-55 weight percent nitroguanidine. Gin and about 45-65 weight percent of phase stabilized ammonium nitrate. Disclosed are gas generant compositions that can include kinetic enhancers or molding accelerators . The phase stabilizer is usually a potassium salt. Ammonium nitrate is clean, non-toxic Produces no gas and does not produce solids on combustion, but ammonium nitrate is usually stored. In the temperature range, the crystal of ammonium nitrate undergoes four phase transitions. Transition or phase stability problems. At each of these transitions, the volume of the crystal Change and the propellant particles gradually decompose during the thermal cycle from hot to cold. U. However, ammonium nitrate crystals are more likely to be potassium perchlorate or potassium nitrate. Such additives can be used to “phase stabilize”. The effect of these additives is It depends on the properties of the additives used. However, publicly available phase stabilizers Known additives form solids on combustion, which increases the solids formation by the propellant. Add. The present invention is designed to minimize or eliminate the need for inflator filters. Gas generating agents with low body formation or other for separating solids from the generated gas About the means. Summary of the Invention The present invention relates to guanidine nitrate, nitroguanidine, cellulose, acetylcellulo A fuel selected from the group consisting of glucose, hexamine, and mixtures thereof; Ammonium cerium, lithium nitrate, lithium perchlorate, sodium perchlorate , Phase stabilized ammonium nitrate, ammonium and potassium nitrate, perchloric acid Compounds of lium or a mixture thereof, wherein the compound is a solid solution; Mixtures of ammonium chlorate and at least one alkali metal salt, and them A low-solid gas comprising a mixture with an oxidizing agent selected from the group consisting of: A steam generating composition. Here, when the oxidizing agent is ammonium nitrate, the fuel is Not a trojanidine. The oxidizer-fuel mixture has a stoichiometric equilibrium of about 4%. And the amount of solids generated during combustion is small. Useful alkali metal salts include , Lithium carbonate, lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, and their There is a mixture. Mixing ammonium nitrate with other salts in solid solution is not This is for stabilizing the phase of ammonium. Preferred oxidizing agents for the gas generating composition of the present invention are cerium ammonium nitrate, Lithium oxide, lithium perchlorate, sodium perchlorate, ammonium nitrate and nitric acid A combination with potassium, potassium perchlorate, or a mixture thereof, wherein the combination Is a solid solution, ammonium perchlorate and at least one alkali metal salt And mixtures thereof, and mixtures thereof. The most preferred fuel is guanidine nitrate , Nitroguanidine, and mixtures thereof. However, other preferred compositions Uses cellulose, acetylcellulose, hexamine, and mixtures thereof as fuel. Use the compound. The gas generating composition is hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX), or octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazocine (HMX) May be included. Further, the gas generating composition of the present invention may be used in water Sub-micron (i.e., having an average particle size of less than 1 μm) fumed May include Lica. The composition of the present invention may be in the form of compressed pellets, particles, granules, or It may be in powder form and may contain a binder. Preferred gas generating compositions of the present invention include the following mixtures: : Guanidine nitrate and blends of ammonium nitrate and potassium perchlorate An oxidizing agent containing micron fumed silica; more preferably from about 45 to about 54% guanidine nitrate, about 26 to about 52% ammonium nitrate, and And about 3 to about 20 percent potassium perchlorate; most preferably about 50 percent Guanidine nitrate, about 39 percent ammonium nitrate, and about 11 percent Potassium perchlorate. Guanidine nitrate and blends of ammonium nitrate and potassium nitrate; Preferably, about 37 to about 46 percent guanidine nitrate, about 34 to about 60 percent nitrate. Ammonium acid, and about 3 to about 20 percent potassium nitrate; most preferably, About 46 percent guanidine nitrate, about 49 percent ammonium nitrate, and about 6 percent potassium nitrate. Contains guanidine nitrate and a mixture of ammonium perchlorate and sodium nitrate. An oxidizing agent; more preferably, from about 54 to about 67 percent guanidine nitrate; About 33 to about 46 percent of an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent comprises ammonium perchlorate and The molar ratio of sodium nitrate is about 1 to about 4 to about 1 mole of ammonium perchlorate. Mole of sodium nitrate); most preferably, about 59 percent guanyl nitrate. Gin, about 23 percent ammonium perchlorate, and about 18 percent sodium nitrate Lium. Contains guanidine nitrate and a mixture of ammonium perchlorate and lithium carbonate An oxidizing agent; more preferably, about 41 to about 57 percent guanidine nitrate and about 43 to about 59 percent of the oxidizing agent (where the oxidizing agent comprises ammonium perchlorate and carbon The molar ratio of lithium oxide is about 1 to about 1.4 moles to about 1 mole of ammonium perchlorate Most preferably about 47 percent guanidine nitrate; About 40 percent ammonium perchlorate, and about 13 percent lithium carbonate. Contains guanidine nitrate and a mixture of ammonium perchlorate and lithium nitrate Oxidizing agents; more preferably, from about 56 to about 68 percent guanidine nitrate and about 32 to about 44 percent of the oxidizing agent (where the oxidizing agent is ammonium perchlorate and nitric acid The molar ratio of lithium oxide is about 1 to about 8 moles to about 1 mole of ammonium perchlorate Most preferably about 61 percent guanidine nitrate; About 24 percent ammonium perchlorate, and about 15 percent lithium nitrate. Contains guanidine nitrate and a mixture of ammonium perchlorate and potassium nitrate Oxidizing agents; more preferably, from about 50 to about 64 percent guanidine nitrate and about 36 to about 50 percent oxidizing agent (where the oxidizing agent is ammonium perchlorate and nitric acid The molar ratio of potassium acid is about 1 to about 2 moles to about 1 mole of ammonium perchlorate Most preferably about 57 percent guanidine nitrate; About 23 percent ammonium perchlorate, and about 20 percent potassium nitrate. Guanidine nitrate and cerium ammonium nitrate; more preferably from about 51 to about 65% guanidine nitrate and about 35 to about 49% ammonium nitrate Lium; most preferably about 56 percent guanidine nitrate and about 44 percent Ammonium cerium nitrate. Guanidine nitrate and lithium nitrate; more preferably, from about 61 to about 70 percent Guanidine nitrate and about 30 to about 49 percent lithium nitrate; most preferably, About 68 percent guanidine nitrate and about 32 percent lithium nitrate. Guanidine nitrate and lithium perchlorate; more preferably from about 65 to about 75 percent Guanidine nitrate and about 25 to about 35 percent lithium perchlorate; most preferred Alternatively, about 68% guanidine nitrate and about 32% lithium perchlorate M Includes nitroguanidine and mixtures of ammonium perchlorate and lithium carbonate An oxidizing agent; more preferably, from about 38 to about 53 percent of nitroguanidine and And about 47 to about 62 percent of an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent is ammonium perchlorate. And the molar ratio of lithium carbonate to about 1 mole of ammonium perchlorate is about 1 to About 1.3 moles of lithium carbonate); most preferably about 44 percent Anidine, about 42 percent ammonium perchlorate, and about 14 percent carbonic acid lithium. Nitroguanidine and a mixture of ammonium perchlorate and sodium nitrate An oxidizing agent; more preferably about 50 to about 62 percent nitroguanidine And about 38 to about 50 percent of an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent is ammonium perchlorate. The molar ratio of ammonium perchlorate to ammonium perchlorate is about 1 to about 1 mole. About 3 moles of sodium nitrate); most preferably about 55 percent nitro Guanidine, about 26 percent ammonium perchlorate, and about 19 percent nitrate Acid sodium. Nitroguanidine and lithium perchlorate; more preferably from about 62 to about 71 parts Cent nitroguanidine and about 29 to about 38 percent lithium perchlorate; Preferably, about 65 percent nitroguanidine and about 35 percent perchloric acid lithium. Nitroguanidine and cerium ammonium nitrate; more preferably from about 48 to About 61 percent nitroguanidine and about 39 to about 52 percent ammonium nitrate Mucerium; most preferably, about 53 percent nitroguanidine, about 47 percent Cerium ammonium nitrate. Contains cellulose and a mixture of ammonium perchlorate and sodium nitrate Oxidizing agents; more preferably, about 22 to about 28 percent cellulose and about 72 to about 78% oxidizing agent (where the oxidizing agent is ammonium perchlorate and sodium nitrate The molar ratio of lium is about 1 mole of ammonium perchlorate to about 1 to about 4 moles of nitrate. Most preferably about 24 percent cellulose, about 43 parts per cent. -Cent ammonium perchlorate and about 33 percent sodium nitrate. Contains hexamine and a mixture of ammonium perchlorate and sodium nitrate Oxidizing agents; more preferably, about 14 to about 18 percent hexamine and about 82 to about 86% oxidizing agent (where the oxidizing agent is ammonium perchlorate and sodium nitrate The molar ratio of lium is about 1 mole of ammonium perchlorate to about 1 to about 4 moles of nitrate. Most preferably about 16 percent hexamine, about 48 percent ammonium perchlorate, and about 36 percent sodium nitrate. Acetyl cellulose and a mixture of ammonium perchlorate and sodium nitrate More preferably about 20 to about 25 percent acetyl cellulose. And about 75 to about 80 percent of an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent is ammonium perchlorate. The molar ratio of ammonium to sodium nitrate is about 1 mole of ammonium perchlorate. 1 to about 4 moles of sodium nitrate); most preferably, about 22 percent Chilled cellulose, about 44 percent ammonium perchlorate, and about 34 percent Sodium nitrate. Guanidine nitrate, RDX and / or HMX, and ammonium perchlorate and sodium nitrate An oxidizing agent containing a mixture with lithium; more preferably from about 12 to about 52 percent Guanidine nitrate, about 15 to about 45 percent RDX and / or HMX, and about 31 to about 45 Percent oxidizing agent (where the oxidizing agent is ammonium perchlorate and sodium nitrate About 1 mole of ammonium perchlorate to about 1 mole of nitric acid Most preferably about 30 percent guanidine nitrate, about 32 Percent RDX and / or HMX, about 21 percent ammonium perchlorate, and About 17 percent sodium nitrate. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 relates to an inflator incorporating the gas generating composition described in the examples. 6 is a graph showing the results on the performance of a 60-liter closed tank. Detailed Description of the Preferred Embodiment Unless otherwise stated, all "percents" or "%" refer to the total weight of the composition. Means percent by weight. The term "stoichiometric equilibrium" as used herein refers to the ratio of oxidizer to fuel The ratio is such that all fuel is completely oxidized when the composition is burned, and excess acid Means that no element occurs. "Near stoichiometric equilibrium" refers to the total mass of a mixture. The excess or deficient oxygen mass ratio is about 4% of the "stoichiometric equilibrium". It is within cents. As used herein, the terms "low solids" and "low levels of solids" The generator has about 60 percent solids, such as a sodium azide-based inflator. Essentially more than the gas generants used in traditional pyrotechnic inflators that produce body It means that only small amounts of solids are formed. The gas generating agent of the present invention is usually Produces less than about 30 percent solids. This means that the filter in the inflator Need to be minimized or eliminated, and therefore the design of the inflator To simplify. The composition of the present invention is a low solids product gas generant. Preferred embodiments of the present invention Is a non-azide system for use in car airbag inflators without filters It is suitable as a gas generating agent. That is, metal azide is not required as an essential component It is a gas generating agent. The compositions disclosed herein produce low levels of solids upon combustion Do not minimize or eliminate the need for filters or hybrid operation. Can be. An example of an unfiltered inflator is shown in U.S. application Ser.No. 08 / 402,103. And incorporated herein by reference. In the above mentioned application The inflator that is used is the content of gas that generates inflation gas, An initiating system for initiating the conversion of the gaseous feed to inflator gas; An exhaust orifice for controlling the flow of gas is provided as an exhaust path for the gas. Moth The feedstock is usually a mixture of fuel and a stable oxidizer, and the starting system Do not ignite until the mixture is ignited to produce inflator gas. Typical inflators provide an electrical or mechanical start signal with a precisely controlled speed. In a degree, it serves to convert to the production of a precisely controlled amount of gas. This is general Initiative, called the initiator, all contained in the inflator body Inflator flowers including storage, enhancer charge, and main gas generant charge Performed by a fire chain. In response to the start signal, the initiator ignites and Produces gases, particles, and / or flames. Flames from initiators are usually small And often needs to be augmented to ignite the main gas generant charge. Initiator The flame of the heater ignites the enhancer charge, a hot combustion propellant, causing the initiator Of the main gas generant is ignited. Once ignited, The burner burns and is fast enough to fill the airbag module within the desired time. Produces hot gas in degrees. The propellant compositions of the present invention are useful as both enhancers and gas generating agents. The claimed composition is relatively clean to meet the requirements of the automotive airbag market. Provide sufficient gas, produce a sufficiently low amount of solids, Does not require storage gas. Many applications for both gas generants and enhancers It is desirable to discharge low solids during combustion in Of particular importance is the gas generant, which is the main source of gas. Guanidine nitrate which is the fuel of the present invention, CH6NFourOThree, Nitroguanidine, CHFourNFourOTwo, Hexamethylenetetramine (hexamine), cellulose, and acetylcellulose Is a hydrocarbon containing only carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen. These fuels Will produce clean combustion products if mixed properly with the appropriate oxidizer. You. Most oxidizers used in the airbag industry produce large amounts of solids. Obedience Thus, the amount of solids generated by the combustion of the generator composition of the present invention depends on the oxidation Depends on the amount of agent. Guanidine nitrate and nitroguanidine have the lowest oxidation potential Because it requires only an agent, it produces low solids on combustion. Hexamethylene tet Lamin (hexamine), cellulose, and acetylcellulose are energy fuels. When used in enhancer mixtures, it produces only sufficiently low solids, Can be used with inflators without luter. The low solids oxidizing agents useful in the present invention include cerium ammonium nitrate, lithium nitrate. System, lithium perchlorate, sodium perchlorate, phase stabilized ammonium nitrate, nitric acid Combination of ammonium and potassium nitrate, potassium perchlorate, or a mixture thereof , The composition of which is a solid solution, at least ammonium perchlorate Is also a mixture with one kind of alkali metal salt, and a mixture thereof, and the oxidizing agent is nitric acid. If it contains ammonium, the fuel is not nitroguanidine. Nitric acid in solid solution Combining ammonium with other salts helps stabilize the ammonium nitrate phase That's why. Preferred oxidizing agents are cerium ammonium nitrate, lithium nitrate, peroxide At least one of lithium chlorate, sodium perchlorate, and ammonium perchlorate And mixtures thereof with alkali metal salts, and mixtures thereof. As for the ammonium perchlorate oxidizing agent, during combustion of the gas generating agent, Many alkali metals must be generated to neutralize or trap the HCl formed Must. The alkali metal salt of the present invention, LiTwoCOThree, LiNOThree, NaNOThree, And KNOThreeIs burning Bake to the corresponding alkali metal oxide (i.e., LiTwoO, NaO, and KTwoO) to form It eventually becomes alkaline and reacts with HCl to react with alkali metal chlorides and water. become. Metal oxides produced by the combustion of salts of metals other than alkali metals of group IA Is usually not basic enough to effectively capture HCl. The alkali metal salt is used together with the ammonium perchlorate oxidizing agent in the composition of the present invention. And meet the typical gas toxicity requirements. For those skilled in the art It is clear that the total amount of alkali metal oxides generated during combustion is at least Persalts due to oxidant system as long as they are sufficient to capture all the HCl formed Ammonium citrate refers to a single alkali metal salt or a plurality of alkali metal salts. It can be used even if it is mixed in such a ratio. Also, those skilled in the art will It is also understood that an excess amount of salt can be used as long as the resulting composition has low solids formation. right. Preferred guanidine nitrate and nitroguanidine gas generant fuels and nitrite Loganidine, hexamethylenetetramine (hexamine), cellulose, acetyl Guanidine nitrate mixed with cellulose or at least one of RDX and / or HMX The enhancer fuel consisting of requires only a minimal amount of oxidizer, and Decrease the production of With the proper choice of oxidizer, the preferred fuel is low during combustion. Provides a gas generating agent and enhancer that produces a solid. For certain fuels, while maintaining the fuel and oxidant in near stoichiometric equilibrium, By changing the oxidizing agent used, a wide operating temperature range can be obtained. Sodium and lithium perchlorates produce the hottest flames in the gas generant. On the other hand, ammonium perchlorate and lithium carbonate, along with certain fuels, This produces a cold flame. Ammonium perchlorate / sodium nitrate system Produces a flame around the middle of the system, and the low-hygroscopic oxidizer system also produces low-solid gas. Give the agent. This system provides low solids, moderate energy, and controllable moisture absorption. I can. The gas generant composition of the present invention can be used in a pyrotechnic inflator for a main gas generant. Charge and enhancer charge. The function of the charge is different and affects the composition of the composition used for each charge. In order to meet typical toxicity requirements, the airbag inflator The total charge must be close to the near stoichiometric equilibrium between the oxidizer and the fuel. In a real system, the oxygen equilibrium of the system should be within about 4 percent of the theoretical stoichiometric equilibrium. Otherwise, the gas produced will be over-fueled Alternatively, depending on whether the oxidant is present in excess, CO or NOxContains many. However, as long as the entire system is near stoichiometric equilibrium, some differences in the main charge The opposing charges of the enhancer so that the individual charges are in stoichiometric equilibrium. Need not be. For example, the enhancer charge is rich in oxidant, and Within about 4 percent of the stoichiometric equilibrium, the charge of the primary gas generant is fuel It may be rich. However, in general, if all charges are in stoichiometric equilibrium, Compounds in the exhaust gas of the frates will have low toxicity levels. Temperature, stoichiometry and solids Considering these requirements for body formation, guanidine nitrate and nitroguanidine Gin is the preferred fuel. These fuels, along with the oxidants described above, are Above solids, such as ammonium perchlorate / sodium nitrate Significantly lower than 18 percent when used with certain oxidizing agents it can. Preferred, but non-limiting, guanidine nitrate and nitrite meeting the above requirements The log anidine-based main gas generants are shown in the table below.Guanidine nitrate / ammonium nitrate (stabilized phase) 49.4% guanidine nitrate 38.8% ammonium nitrate 11.2% potassium perchlorate (AN phase stabilizer) 0.6% sub-micron fumed silicaGuanidine nitrate / ammonium nitrate (stabilized phase) 45.5% guanidine nitrate 49.0% ammonium nitrate 5.5% potassium nitrate (AN phase stabilizer)Guanidine nitrate / ammonium perchlorate / sodium nitrate 58.5% guanidine nitrate 23.5% ammonium perchlorate 17.8% sodium nitrate 0.2% sub-micron fumed silicaGuanidine nitrate / ammonium perchlorate / lithium carbonate 47.4% guanidine nitrate 39.5% ammonium perchlorate 13.1% lithium carbonateGuanidine nitrate / ammonium perchlorate / lithium nitrate 60.6% guanidine nitrate 24.3% ammonium perchlorate 14.9% lithium nitrate 0.2% sub-micron fumed silicaGuanidine nitrate / ammonium perchlorate / potassium nitrate 56.7% guanidine nitrate 22.8% ammonium perchlorate 20.5% potassium nitrateGuanidine nitrate / cerium ammonium nitrate 56.5% guanidine nitrate 43.5% cerium ammonium nitrateGuanidine nitrate / lithium nitrate 67.4% guanidine nitrate 32.3% lithium nitrate 0.3% sub-micron fumed silicaGuanidine nitrate / lithium perchlorate 68.2% guanidine nitrate 31.5% lithium perchlorate 0.3% sub-micron fumed silicaNitroguanidine / ammonium perchlorate / lithium carbonate 43.6% nitroguanidine 42.4% ammonium perchlorate 14.0% lithium carbonateNitroguanidine / cerium ammonium nitrate 52.8% nitroguanidine 47.2% cerium ammonium nitrate Ron's fumed silica is usually added to compositions containing a hygroscopic component. Fumed silica minimizes the incorporation of moisture and reduces the likelihood of compression into particles or pellets. When the composition is in powder form, it acts as a flow aid. Some of the fuels of the present invention have poor binding properties, so pellets, particles Or a binder is required for the formation of granules. Stoichiometric equilibrium guanidine nitrate / ammonium nitrate / potassium perchlorate composition Except for the above, all of the preferred compositions listed in the table above are 1 percent by weight. Contains enough oxidizing agent to generate excess oxygen. However, as mentioned above, Stoichiometry as long as the oxygen equilibrium is within about 4% of the theoretical stoichiometric equilibrium Greater deviations from the equilibrium are also allowed. Such as hygroscopicity, flame temperature, mechanical stability of the propellant particles, and minimal solids formation Considering important factors, the best primary gas generating propellant is the guanidine nitrate / Ammonium perchlorate / sodium nitrate ("GN / AP / SN") composition. This composition When pressed into a tablet-sized aspirin, it exhibits good impact properties When used properly in a bag inflator, considerable solids condense in the inflator So there is no need for an inflator filter. Table containing GN / AP / SN composition The unit is excellent in mechanical strength and stability according to a heat cycle. GN / AP / SN propellants are It is relatively non-hygroscopic and is easily produced under moderate temperature and humidity conditions. In a typical inflator, the main gas generant charge is the enhancer charge To charge and fill the airbag with both charges. The required gas is generated. Enhancer charges are based on standard initiators Therefore, even when the ambient temperature is low, it must be easily ignited and burn hot. Flame temperature should be at least the same as the flame generated by the main gas generant charge Is preferably higher. A typical inflator is an enhancer searcher The mass of the die is much less than the main gas generant charge. Therefore, enhancers The proportion of solids produced by combustion of coal is higher than the proportion due to main gas generant charge . In fact, solids production of enhancer charge should be less than about 50 percent But preferably less than about 20 percent. As with the main propellant charge, enhancer propellants convert oxidizer and fuel Gas toxic requirements for vehicle airbag inflators approaching stoichiometric equilibrium Should be adapted to However, the displacement of the enhancer is Compared to the main gas generant, it is used in enhancer spray For that matter, the stoichiometric equilibrium is not very important. Preferred enhancer charge fuels are RDX or HMX as energy material, Nitric acid containing nitroguanidine, cellulose, acetylcellulose and hexamine Guanidine. The energetic material used here has the composition of the present invention. It can be added to things, raises the temperature of the flame, and also strongly increases the combustion rate, ignition ability Means to improve the fuel. Below, preferred, non-limiting enhancer 2 shows a list of di-compositions.Guanidine nitrate / RDX and / or HMX / ammonium perchlorate / sodium nitrate 30.0% guanidine nitrate 32.3% RDX and / or HMX 21.3% ammonium perchlorate 16.2% sodium nitrate 0.2% sub-micron fumed silicaNitroguanidine / ammonium perchlorate / sodium nitrate 54.8% nitroguanidine 25.6% ammonium perchlorate 19.4% sodium nitrate 0.2% sub-micron fumed silicaNitroguanidine / lithium perchlorate 64.8% nitroguanidine 34.8% lithium perchlorate 0.4% sub-micron fumed silicaCellulose / ammonium perchlorate / sodium nitrate 24.4% cellulose 42.8% ammonium perchlorate 32.5% sodium nitrate 0.3% sub-micron fumed silicaAcetyl cellulose / ammonium perchlorate / sodium nitrate 22.4% acetyl cellulose 43.9% ammonium perchlorate 33.4% sodium nitrate 0.3% sub-micron fumed silicaHexamine / ammonium perchlorate / sodium nitrate 15.7% Hexamine 47.7% ammonium perchlorate 36.2% sodium nitrate 0.4% sub-micron fumed silica Preferably, the composition used for the enhancer and the main gas generant charge is the same. New For guanidine nitrate, add RDX or HMX to increase the combustion rate of the propellant and The combustion temperature can be increased. The most preferred enhancer charge is The fuel part of the main gas generant charge composition was replaced with either RDX or HMX. It is. The preferred amount of RDX or HMX is from about 15 to about 45 weight percent, most Preferably, it is about 32 weight percent. Maintain the propellant at near stoichiometric equilibrium Therefore, the proportion of oxidizer must be adjusted to compensate for the charge in the fuel composition. I have to. The most preferred enhancer compositions are the nitric acid groups listed in the table above. An anidine composition. For nitroguanidine-based gas generants, NHFourClOFour/ NaNOThree, NHFourClOFour/ L iNOThree, And NHFourClOFour/ KNOThreeOr LiClOFourOxidizing agents cause these compositions to burn at high enough temperatures It does not require energy substances such as RDX or HMX. Preferred enhancer compositions have an oxidizer / fuel ratio close to stoichiometric equilibrium. luck When used for a car inflator without a filter on the driver's side, use an enhancer The composition is preferably used in the form of granules. The following non-limiting examples are merely to illustrate preferred embodiments of the present invention. And is intended to limit the scope of the invention as defined by the appended claims. Do not understand that. Example Operation without filters using the enhancer and gas generant charge of the present invention The inflator for the user side airbag was assembled. Main gas generator charge is 58.5 -Cent guanidine nitrate, 23.5 percent ammonium perchlorate, and 17.8 Percent sodium nitrate to 0.2 percent sub-micron fumed Mix with silica and pressurize the mixture into pellets with a density of about 1.6-1.65 g / cc Formed. Then weigh 21 grams of pellets into the main charge cup of the inflator Was filled. Enhancer charge is 32.3% RDX, 30.0% guar nitrate Nidin, 21.3% ammonium perchlorate, 16.2% sodium nitrate Pressure and 0.2 percent sub-micron fumed silica. For pellets with a diameter of 1.3 to 2.5 cm or slag with a thickness of about 0.5 cm and a density of about 1.6 to 1.7 g / cc Prepared. Then, make the slag into granules, sieve and enhancer particles Generated. The required amount of particles was charged into the enhancer cup of the inflator. Standard inflator with zirconium / potassium perchlorate charge A vehicle airbag inflator was attached. In addition, about 150 An auto-ignition member having an auto-ignition temperature of ± 5 ° C. was installed. When initiated by the airbag initiator, the enhancer charge and primary Gas generant charges can produce any harmful by-products at temperatures that are not harmful to vehicle occupants. Without the need for rapid generation of essentially pure, non-toxic gases. Inflation mentioned above A 60 liter closed tank was tested for performance. Occurs at the start of this test The gas was discharged to a sealed 60 liter tank. -30 ℃ ~ 80 ℃ temperature In the range, the inflator applies a pressure of 200 kPa or more in the tank within 30 ms. Spawned. A graph of these results is shown in FIG. In general, airbags of any size car should have sufficient enhancers and primary The use of a herbal charge allows for inflation within the desired time. here The ratio between the capacity of the airbag and the required amount of the gas generating agent is substantially constant. It is clear that the invention disclosed herein can be fully anticipated to achieve the above objects. While white, many variations and embodiments have been devised by those skilled in the art. It is recognized that this can be done. Therefore, the appended claims are intended to cover the true spirit and scope of the invention. It is intended to cover all such variations and embodiments within the scope.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516223A (en) * | 2000-12-22 | 2004-06-03 | ニグ ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Propellant for gas generant |
| WO2007086329A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant composition |
| US7833365B2 (en) | 2006-01-26 | 2010-11-16 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Rare earth compound containing gas generating composition |
| JP2013019850A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Inflator performance test device, method, and program |
| CN105294370A (en) * | 2015-05-22 | 2016-02-03 | 湖北汉伟新材料有限公司 | Superfine guanidine nitrate for gas generator and preparation technology of superfine guanidine nitrate |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2772370B1 (en) * | 1997-12-12 | 2000-01-07 | Poudres & Explosifs Ste Nale | PYROTECHNIC COMPOSITIONS GENERATING NON-TOXIC GASES BASED ON AMMONIUM PERCHLORATE |
| JP4318777B2 (en) * | 1998-02-25 | 2009-08-26 | 日本化薬株式会社 | Gas generant composition |
| KR100381107B1 (en) * | 1998-02-25 | 2003-04-18 | 니뽄 가야쿠 가부시키가이샤 | Gas generator composition |
| JPH11292678A (en) * | 1998-04-15 | 1999-10-26 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generating agent composition for air bag |
| JP2001002488A (en) * | 1999-06-17 | 2001-01-09 | Daicel Chem Ind Ltd | Composition of gas generating agent for pretensionor |
| DE10045507A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-15 | Dynamit Nobel Ag | Gas generating mixture production for inflating vehicle air bag, comprises milling fuel containing nitrogen, oxidant and optionally additives in presence of passivator |
| FR2818636B1 (en) | 2000-12-22 | 2003-02-28 | Poudres & Explosifs Ste Nale | HYDROCARBON BINDER GAS GENERATING PYROTECHNIC COMPOSITIONS AND CONTINUOUS MANUFACTURING METHOD |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3862866A (en) * | 1971-08-02 | 1975-01-28 | Specialty Products Dev Corp | Gas generator composition and method |
| US4238253A (en) * | 1978-05-15 | 1980-12-09 | Allied Chemical Corporation | Starch as fuel in gas generating compositions |
| US4632714A (en) * | 1985-09-19 | 1986-12-30 | Megabar Corporation | Microcellular composite energetic materials and method for making same |
| US5035757A (en) * | 1990-10-25 | 1991-07-30 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products |
| US5125684A (en) * | 1991-10-15 | 1992-06-30 | Hercules Incorporated | Extrudable gas generating propellants, method and apparatus |
| US5403035A (en) * | 1992-06-01 | 1995-04-04 | Oea, Inc. | Preparing air bag vehicle restraint device having cellulose containing sheet propellant |
| GB9220052D0 (en) * | 1992-09-22 | 1992-11-04 | Ici Plc | Method of producing pyrotechnic masses |
| DE4412871C2 (en) * | 1993-04-15 | 1997-08-14 | Nof Corp | Gas generator compositions |
| US5386775A (en) * | 1993-06-22 | 1995-02-07 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Azide-free gas generant compositions and processes |
| KR100411997B1 (en) * | 1993-08-04 | 2004-04-03 | 오토모티브 시스템즈 라보라토리, 인코포레이티드 | Low Residual Azide-Glass Gas Generator Compositions |
| US5470408A (en) * | 1993-10-22 | 1995-11-28 | Thiokol Corporation | Use of carbon fibrils to enhance burn rate of pyrotechnics and gas generants |
| US5531845A (en) * | 1994-01-10 | 1996-07-02 | Thiokol Corporation | Methods of preparing gas generant formulations |
| US5538567A (en) * | 1994-03-18 | 1996-07-23 | Olin Corporation | Gas generating propellant |
| US5545272A (en) * | 1995-03-03 | 1996-08-13 | Olin Corporation | Thermally stable gas generating composition |
| US5551725A (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-03 | Ludwig; Christopher P. | Vehicle airbag inflator and related method |
| US5507891A (en) * | 1995-08-11 | 1996-04-16 | Alliant Techsystems Inc. | Propellant composition for automotive safety applications |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP10511590A patent/JP2000517282A/en not_active Ceased
- 1996-08-30 CA CA002264734A patent/CA2264734A1/en not_active Abandoned
- 1996-08-30 WO PCT/US1996/014011 patent/WO1998008782A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-08-30 EP EP96929828A patent/EP0922015A1/en not_active Withdrawn
- 1996-08-30 AU AU69085/96A patent/AU6908596A/en not_active Abandoned
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516223A (en) * | 2000-12-22 | 2004-06-03 | ニグ ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Propellant for gas generant |
| WO2007086329A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant composition |
| JP2007197252A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator composition |
| US7833365B2 (en) | 2006-01-26 | 2010-11-16 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Rare earth compound containing gas generating composition |
| JP2013019850A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Inflator performance test device, method, and program |
| CN105294370A (en) * | 2015-05-22 | 2016-02-03 | 湖北汉伟新材料有限公司 | Superfine guanidine nitrate for gas generator and preparation technology of superfine guanidine nitrate |
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| Publication number | Publication date |
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