JP2006290699A - Explosive composition and gas generating agent using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼性能を改良した火薬組成物、及びそれを用いたガス発生剤に関する。 The present invention relates to an explosive composition with improved combustion performance and a gas generating agent using the same.
近年、ガス化率が高く、燃焼性能に優れ、しかも経済性に優れた火薬組成物の要求が高まっており、各方面で研究開発がなされている。
燃焼性能としては、例えば燃焼速度が速く、圧力指数の低い火薬組成物が、ロケット用の固体推進薬に、またエアバックやシートベルトプリテンショナー等の自動車乗員保護用のガス発生装置などの用途において嘱望されている。
ここで、圧力指数とは下記の式に示すヴィエイユ(Vieille)の法則に基づくもので、下記式中のαで示される。したがって、αの値が大きいと、わずかな圧力の変化で燃焼速度が大きく変わるため、αの値は小さいことが望まれる。
r=βPα
ここで、rは燃焼速度、Pは圧力、βは定数を表す。
In recent years, there has been an increasing demand for explosive compositions having a high gasification rate, excellent combustion performance, and excellent economic efficiency, and research and development have been conducted in various fields.
As the combustion performance, for example, an explosive composition having a high combustion rate and a low pressure index is used as a solid propellant for a rocket, and a gas generator for protecting an automobile occupant such as an air bag or a seat belt pretensioner. Envy.
Here, the pressure index is based on Vieille's law shown in the following equation, and is represented by α in the following equation. Therefore, if the value of α is large, the combustion speed is greatly changed by a slight change in pressure, so it is desirable that the value of α be small.
r = βP α
Here, r represents the combustion rate, P represents the pressure, and β represents a constant.
一方、前記の自動車乗員保護用のガス発生装置やロケット燃料用の固体推進薬の分野においては、数多くの酸化剤の中で、例えば酸化剤に過塩素酸アンモニウムだけを使用すると、硝酸アンモニウムを使用した火薬に比べて燃焼速度は速いものの、その場合、発生ガスに塩化水素が大量に発生するため、乗員保護用のガス発生剤としては不利である。これに対し、硝酸アンモニウムは、完全燃焼により一酸化炭素や燃焼残渣を発生せず、火薬組成物並びにガス発生剤としての使用が期待され、低コストであることとも相俟って大きな注目を集めている。
しかし、この硝酸アンモニウムは、燃焼速度が比較的遅く、燃焼速度の圧力依存性が高いため、そのままではこれらの用途に用いることは困難であった。例えば圧力が高いと耐圧装置が必要になり、そのために装置を小型化・軽量化することができなくなるからである。
On the other hand, in the field of gas generators for protecting automobile occupants and solid propellants for rocket fuel, among many oxidizers, for example, when ammonium perchlorate is used as the oxidizer, ammonium nitrate is used. Although the combustion rate is faster than explosives, in that case, a large amount of hydrogen chloride is generated in the generated gas, which is disadvantageous as a gas generating agent for passenger protection. In contrast, ammonium nitrate does not generate carbon monoxide or combustion residues due to complete combustion, and is expected to be used as an explosive composition and a gas generating agent. Yes.
However, since this ammonium nitrate has a relatively slow combustion rate and the pressure dependency of the combustion rate is high, it has been difficult to use it for these applications as it is. For example, if the pressure is high, a pressure-resistant device is required, which makes it impossible to reduce the size and weight of the device.
そこで、これらの燃焼性能を改善するために、各種金属や金属の酸化物を組成物中に添加することが提案され、例えば銅や酸化銅などを添加することが知られている。しかしながら、これらの燃料(或いは燃焼触媒、燃焼促進剤)を用いると、圧力指数は低下するものの、燃焼速度まで大きく低下するという問題があった。 Therefore, in order to improve the combustion performance, it has been proposed to add various metals and metal oxides to the composition, and it is known to add, for example, copper or copper oxide. However, when these fuels (or combustion catalysts, combustion accelerators) are used, there is a problem that the pressure index is lowered but the combustion speed is greatly reduced.
また、銅、アルミニウム、マグネシウムなどの金属やこれらの合金からなり、径が1mm以下で0.1μm以上の素線である繊維状物質を配した線状ガス発生剤も提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、この繊維状物質ではガス発生剤組成物の均一性の観点から難があり、また成形性が低下するという問題があった。さらに、この特許文献1には、具体的な実施例として銅線を使用して製造した例のみが記載されているに過ぎず、この発明の目的として記載されているところの低い圧力下で安定に燃焼させるということを実証する効果が示されていないし、さらに合金にいたっては使用した具体例について何も記載されていなかった。
Further, a linear gas generating agent is proposed which is made of a metal such as copper, aluminum, magnesium, or an alloy thereof, and has a fibrous material having a diameter of 1 mm or less and a strand of 0.1 μm or more (for example, a patent). Reference 1).
However, this fibrous material is difficult from the viewpoint of the uniformity of the gas generant composition and has a problem that the moldability is lowered. Furthermore, this
また、固体ロケット推進薬組成物として、無機硝酸塩ベースの塩類を酸化剤成分とし、マグネシウム/アルミニウム合金を燃料成分として使用した熱安定性を改良した塩素非含有タイプのロケット推進薬も提案されている(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、このマグネシウム/アルミニウム合金(マグナリウム)を使用しても、酸化剤が塩素非含有タイプの場合、低圧での燃焼速度が遅く、さらに圧力指数も高いという問題があった。また、この特許文献2の中でマグネシウムに関し「マグネシウム粉末の使用は、静電エネルギーに対する発火感度が高いことから安全性の上で問題がある」ことが指摘されている。
As a solid rocket propellant composition, a chlorine-free rocket propellant with improved thermal stability using inorganic nitrate-based salts as an oxidant component and magnesium / aluminum alloy as a fuel component has also been proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
However, even when this magnesium / aluminum alloy (magnarium) is used, when the oxidizing agent is a chlorine-free type, there are problems that the combustion rate at low pressure is slow and the pressure index is high. Further, in Patent Document 2, it is pointed out that regarding magnesium, “the use of magnesium powder has a safety problem because of its high ignition sensitivity to electrostatic energy”.
本発明は、前述の従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、燃料成分として特定の合金を用いることによって、燃焼速度を高め、かつ圧力指数を下げた火薬組成物を提供することにあり、また別の目的はその火薬組成物を用いた燃焼性能に優れたガス発生剤を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the problems existing in the above-described prior art. The purpose is to provide an explosive composition having a high combustion rate and a reduced pressure index by using a specific alloy as a fuel component, and another object is to use the explosive composition. It is to provide a gas generating agent having excellent combustion performance.
上記の目的を達成するために、本発明における第1の発明は、酸化剤と燃料成分とを主成分とする火薬組成物において、燃料成分としてマグネシウム銅合金を含有することを特徴とする火薬組成物を提案するものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an explosive composition comprising a magnesium copper alloy as a fuel component in an explosive composition comprising an oxidant and a fuel component as main components. It is a suggestion of things.
本発明における第2の発明の火薬組成物は、前記第1の発明において、酸化剤がアンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び遷移金属の硝酸塩、塩素酸塩または過塩素酸塩であることを特徴とするものである。 In the explosive composition of the second invention in the present invention, in the first invention, the oxidizing agent is ammonium, alkali metal, alkaline earth metal and transition metal nitrate, chlorate or perchlorate. It is a feature.
本発明における第3の発明の火薬組成物は、前記第2の発明において、酸化剤が硝酸アンモニウムであることを特徴とするものである。 The explosive composition of the third invention in the present invention is characterized in that, in the second invention, the oxidizing agent is ammonium nitrate.
本発明における第4の発明の火薬組成物は、前記第1〜3の何れか一つの発明において、マグネシウム銅合金の大きさ(通常は粒径)が0.1〜500μmであることを特徴とするものである。 The explosive composition of the fourth invention in the present invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the magnesium copper alloy has a size (usually a particle size) of 0.1 to 500 μm. To do.
本発明における第5の発明の火薬組成物は、前記第1〜4の発明において、マグネシウム銅合金の含有量が0.5〜55質量%であることを特徴とするものである。 The explosive composition of the fifth invention in the present invention is characterized in that, in the first to fourth inventions, the content of the magnesium copper alloy is 0.5 to 55% by mass.
本発明における第6の発明は、前記第1〜5の何れか一つの発明で示される火薬組成物を用いてなるガス発生剤を提案するものである。 The sixth invention in the present invention proposes a gas generating agent using the explosive composition shown in any one of the first to fifth inventions.
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明の第1の発明の火薬組成物は、酸化剤と燃料成分とを主成分とする火薬組成物において、燃料成分としてマグネシウム銅合金を含有することにより、火薬組成物の燃焼速度を向上させ、かつ圧力指数を低下させることができ、その結果、固体発射薬、固体推進薬、ガス発生剤、火工組成物など各種の用途に適用でき、例えばロケット用の固体推進薬、またエアバック等の自動車乗員保護用のガス発生装置などとしても好適に利用することができる。また、前記従来技術のように、マグネシウム粉末を用いていないので静電気に対し安全である。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
The explosive composition of the first invention of the present invention improves the burning rate of the explosive composition by containing a magnesium copper alloy as a fuel component in the explosive composition mainly composed of an oxidant and a fuel component. In addition, the pressure index can be lowered, and as a result, it can be applied to various uses such as solid propellant, solid propellant, gas generating agent, pyrotechnic composition, for example, solid propellant for rockets, air bags, etc. It can also be suitably used as a gas generator for protecting automobile occupants. Further, unlike the prior art, since magnesium powder is not used, it is safe against static electricity.
本発明の第2の発明の火薬組成物では、酸化剤がアンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び遷移金属の硝酸塩、又は塩素酸塩、又は過塩素酸塩であることによって、酸化力が強まり、前記の効果に加え、低圧での燃焼性に優れ、かつ燃焼速度をさらに向上させることができる。 In the explosive composition of the second invention of the present invention, the oxidizing power is enhanced by the fact that the oxidizing agent is ammonium, alkali metal, alkaline earth metal and transition metal nitrate, chlorate, or perchlorate. In addition to the above-described effects, it is excellent in flammability at low pressure and the combustion speed can be further improved.
本発明の第3の発明の火薬組成物では、酸化剤が硝酸アンモニウムであることにより、前記の効果に加えて硝酸アンモニウムは燃焼残渣を生成しないため、火薬組成物の単位重量あたりのガス発生量を増やすことができる。そのため、各種の用途において、火薬組成物を収容する装置を小型化・軽量化することができる。 In the explosive composition of the third invention of the present invention, since the oxidizing agent is ammonium nitrate, in addition to the above effects, ammonium nitrate does not produce a combustion residue, so the amount of gas generated per unit weight of the explosive composition is increased. be able to. Therefore, in various uses, the apparatus which accommodates an explosive composition can be reduced in size and weight.
本発明の第4の発明の火薬組成物は、マグネシウム銅合金の大きさ(通常は粒径)が0.1〜500μmであるため、火薬組成物中での分散性が良好となり、また成形性を向上させることができる。 The explosive composition according to the fourth aspect of the present invention has a magnesium copper alloy having a size (usually a particle size) of 0.1 to 500 μm, so that the dispersibility in the explosive composition is good and the moldability is good. Can be improved.
本発明の第5の発明の火薬組成物では、マグネシウム銅合金の含有量が0.5〜55質量%であることにより、前記の効果に加え、発生ガス量の減少を抑えることができる。 In the explosive composition of the fifth aspect of the present invention, when the content of the magnesium copper alloy is 0.5 to 55% by mass, in addition to the above effects, a decrease in the amount of generated gas can be suppressed.
本発明の第6の発明のガス発生剤は、前記第1〜第5の何れか一つの発明の火薬組成物を用いてなるので、このガス発生剤は、前記第1〜第5の何れか一つの発明の効果を発揮することができる。また酸化剤を適切に選択することにより、一酸化炭素や窒素酸化物等の有害ガスを含まないガスが得られる。 Since the gas generating agent of the sixth invention of the present invention uses the explosive composition of any one of the first to fifth inventions, the gas generating agent is one of the first to fifth of the invention. The effect of one invention can be exhibited. Moreover, the gas which does not contain harmful gases, such as carbon monoxide and a nitrogen oxide, is obtained by selecting an oxidizing agent appropriately.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の火薬組成物は、酸化剤と燃料成分とを主成分とする火薬組成物において、燃料成分としてマグネシウム銅合金を含有することを特徴とする。本発明における特徴的な成分であるマグネシウム銅合金は、火薬組成物を燃焼させる際にその燃焼を促進させると同時に、低圧での燃焼性能を高め、かつ燃焼速度の圧力依存性を低減させる作用をなす。したがって、本発明において、マグネシウム銅合金は燃料として作用するばかりでなく、燃焼触媒としての作用や燃焼促進剤としての作用をも有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The explosive composition of the present invention is characterized in that in the explosive composition mainly composed of an oxidizer and a fuel component, a magnesium copper alloy is contained as a fuel component. Magnesium copper alloy, which is a characteristic component in the present invention, promotes combustion when an explosive composition is burned, and at the same time, enhances combustion performance at low pressure and reduces pressure dependency of combustion speed. Eggplant. Therefore, in the present invention, the magnesium copper alloy not only functions as a fuel, but also functions as a combustion catalyst and a combustion accelerator.
このマグネシウム銅合金の代わりに、銅粉末、マグネシウム粉末、或いは銅粉末及びマグネシウム粉末の混合粉末を用いても、同様の作用は得られず、本発明の目的を達成することはできない。さらに、特にマグネシウム単独の粉末を扱うことは静電エネルギーに対する発火感度が高いため、安全上問題がある。 Even if a copper powder, a magnesium powder, or a mixed powder of a copper powder and a magnesium powder is used in place of the magnesium-copper alloy, the same effect cannot be obtained and the object of the present invention cannot be achieved. Furthermore, handling of magnesium alone powder has a safety problem because of its high ignition sensitivity to electrostatic energy.
本発明に用いるマグネシウム銅合金は、合金中のマグネシウムの割合が重量基準で20〜70%であることが好ましく、したがって合金中の銅の割合は30〜80%であることが好ましい。さらに好ましくはマグネシウムの割合が25〜55%、銅の割合が45〜75%である。マグネシウムが70%より多く銅の割合が30%より少ないと、感度が高くなる傾向にあり、逆にマグネシウムの割合が20%より少なく銅の割合が80%より多いと燃焼速度が遅くなる傾向にある。 In the magnesium-copper alloy used in the present invention, the proportion of magnesium in the alloy is preferably 20 to 70% on a weight basis, and therefore the proportion of copper in the alloy is preferably 30 to 80%. More preferably, the proportion of magnesium is 25 to 55% and the proportion of copper is 45 to 75%. If the proportion of magnesium is more than 70% and the proportion of copper is less than 30%, the sensitivity tends to increase. Conversely, if the proportion of magnesium is less than 20% and the proportion of copper is more than 80%, the burning rate tends to be slow. is there.
尚、本発明に用いるマグネシウム銅合金としてはマグネシウムと銅成分以外に、鉄、ニッケル、亜鉛、アルミニウムなど他の金属成分を合金中に10質量%以下含んでいてもよい。 In addition, as a magnesium copper alloy used for this invention, other metal components, such as iron, nickel, zinc, and aluminum other than magnesium and a copper component, may be contained in 10 mass% or less.
このマグネシウム銅合金の形状は、火薬組成物の均一性、成形性等の観点から通常は球状又は粒状もしくは粉状が好ましく、その粒子径は小さいほど火薬組成物としての均一性が向上すると同時に、他の成分との接触面積が大きくなることにより、燃焼性能(燃焼速度や圧力指数)、低圧での燃焼性の向上を図ることができる。しかし、粒子径があまりに小さ過ぎると製造時の取扱性の観点から好ましくない。また繊維状では均一に分散させることが困難であり、成形性も低下する。以上の観点より、マグネシウム銅合金は、寸法態様として0.1〜500μm程度、好ましくは1〜300μmであり、形状態様としては球状又は粒状もしくは粉状であることが望ましい。 The shape of the magnesium copper alloy is preferably spherical or granular or powdery from the viewpoint of the uniformity of the explosive composition, formability, etc., and the uniformity as the explosive composition is improved as the particle diameter is smaller, By increasing the contact area with other components, it is possible to improve the combustion performance (combustion speed and pressure index) and the combustibility at low pressure. However, if the particle size is too small, it is not preferable from the viewpoint of handleability during production. Moreover, it is difficult to disperse | distribute uniformly in a fiber form, and a moldability also falls. From the above viewpoint, the magnesium copper alloy has a dimension of about 0.1 to 500 μm, preferably 1 to 300 μm, and the shape of the magnesium copper alloy is preferably spherical, granular or powdery.
このマグネシウム銅合金としては、例えば(株)高純度化学研究所製の市販品を入手し、公知の手段、例えば乳鉢等を用いてすりつぶし、所定の篩を通し、大きさ(粒径)を調整したものを用いるようにしてもよい。 As this magnesium copper alloy, for example, a commercial product manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. is obtained, ground using a known means such as a mortar, and passed through a predetermined sieve to adjust the size (particle size). You may make it use what was done.
このようなマグネシウム銅合金の火薬組成物中に占める割合は、多すぎると発生ガス量が低下し、少なすぎると本発明の効果である燃焼速度や低圧での燃焼性が低下する傾向にあり、圧力指数も高くなる傾向にある。したがってマグネシウム銅合金の火薬組成物中での含有量は、酸化剤とマグネシウム銅合金のみで構成される2成分系においては好ましくは20〜55質量%、さらに好ましくは25〜50質量%である。酸化剤とマグネシウム銅合金の他に1種以上の第3成分を加える場合、マグネシウム銅合金の含有量は好ましくは0.5〜55質量%、更に好ましくは1〜50質量%である。 When the proportion of the magnesium copper alloy in the explosive composition is too large, the amount of generated gas decreases, and when it is too small, the combustion rate and the combustibility at low pressure, which are the effects of the present invention, tend to decrease. The pressure index also tends to increase. Therefore, the content of the magnesium copper alloy in the explosive composition is preferably 20 to 55% by mass, more preferably 25 to 50% by mass in a two-component system composed only of an oxidizing agent and a magnesium copper alloy. When adding 1 or more types of 3rd components other than an oxidizing agent and a magnesium copper alloy, content of a magnesium copper alloy becomes like this. Preferably it is 0.5-55 mass%, More preferably, it is 1-50 mass%.
次に、火薬組成物の主成分の他方を構成する酸化剤について説明する。
本発明に用いる酸化剤としては、従来から公知の酸化剤のいずれでも使用できるが、好ましくは固体推進薬や自動車乗員保護用のガス発生剤等に用いられている公知の酸化剤を使用する。
Next, the oxidizing agent which comprises the other main component of an explosive composition is demonstrated.
As the oxidizing agent used in the present invention, any conventionally known oxidizing agent can be used, but a known oxidizing agent used for a solid propellant, a gas generating agent for protecting an automobile occupant, or the like is preferably used.
より好適な酸化剤としては、例えばアンモニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属の硝酸塩、又は塩素酸塩、又は過塩素酸塩が挙げられ、これらの酸化剤を一種又は二種以上組み合わせて使用してもよい。また同じ酸化剤でも粒径の異なるものを組み合わせて使用することによって燃焼速度を調節することもできる。 More suitable oxidizing agents include, for example, ammonium, alkali metal, alkaline earth metal, transition metal nitrate, or chlorate, or perchlorate. These oxidizing agents may be used alone or in combination. May be used. In addition, the combustion rate can be adjusted by using a combination of the same oxidizing agents having different particle sizes.
具体的な硝酸塩としては、例えば硝酸アンモニウム、相安定化硝酸アンモニウム、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸鉄、硝酸銅、塩基性硝酸銅、硝酸コバルト、硝酸ニッケルなどが挙げられる。 Specific nitrates include, for example, ammonium nitrate, phase-stabilized ammonium nitrate, lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, iron nitrate, copper nitrate, basic copper nitrate, cobalt nitrate, and nickel nitrate. Can be mentioned.
具体的な塩素酸塩としては、例えば塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸バリウム、塩素酸カルシウム、塩素酸アンモニウムなどが挙げられる。 Specific examples of the chlorate include potassium chlorate, sodium chlorate, barium chlorate, calcium chlorate, and ammonium chlorate.
具体的な過塩素酸塩としては、例えば過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸カルシウムなどが挙げられる。 Specific examples of perchlorate include ammonium perchlorate, potassium perchlorate, sodium perchlorate, barium perchlorate, and calcium perchlorate.
尚、過塩素酸塩を用いた場合には、燃焼時に塩化水素が発生するので、場合によっては硝酸ナトリウムのような塩素掃去剤が必要になる。すなわち塩化水素の発生を抑制するために、前記の硝酸塩と過塩素酸塩とを併用する場合もある。 When perchlorate is used, hydrogen chloride is generated during combustion, so that a chlorine scavenger such as sodium nitrate is required in some cases. That is, in order to suppress generation of hydrogen chloride, the nitrate and perchlorate may be used in combination.
特に本発明に用いる酸化剤としては、発生ガス量(ガス化率)の観点から、前記の硝酸アンモニウム又は相安定化硝酸アンモニウムを用いることが好ましい。ここで相安定化硝酸アンモニウムとは、硝酸アンモニウムの相転移による体積変化を抑制するために、公知の方法、例えば硝酸アンモニウムにカリウム塩等を添加する方法で相安定化処理が施された硝酸アンモニウムをいう。 In particular, as the oxidizing agent used in the present invention, it is preferable to use the above ammonium nitrate or phase-stabilized ammonium nitrate from the viewpoint of the amount of gas generated (gasification rate). Here, the phase-stabilized ammonium nitrate refers to ammonium nitrate that has been subjected to phase stabilization treatment by a known method, for example, a method of adding a potassium salt or the like to ammonium nitrate in order to suppress volume change due to phase transition of ammonium nitrate.
このような酸化剤の火薬組成物中に占める割合は40〜90質量%が好ましい。酸化剤の割合が40質量%より少ないと、酸素バランスが大きくマイナスとなるため不完全燃焼を起こし易く、一酸化炭素等の有害なガスを発生する恐れがある。また、酸化剤の割合が90質量%を超えると、酸素バランスが大きくプラスになるため窒素酸化物などの有害なガスを発生する恐れがある。酸化剤と燃料成分とが完全に燃焼するような化学量論量、即ち酸素バランスが0付近となるような割合が望ましい。 The proportion of the oxidizing agent in the explosive composition is preferably 40 to 90% by mass. If the ratio of the oxidizer is less than 40% by mass, the oxygen balance is greatly negative, so that incomplete combustion is likely to occur, and harmful gases such as carbon monoxide may be generated. In addition, when the ratio of the oxidizing agent exceeds 90% by mass, the oxygen balance is greatly increased, and thus harmful gases such as nitrogen oxides may be generated. A stoichiometric amount such that the oxidant and the fuel component are completely combusted, that is, a ratio where the oxygen balance is close to 0 is desirable.
本発明の火薬組成物には、所定の性能を得るために、前記の酸化剤及び燃料成分(マグネシウム銅合金)以外に、用途や要求性能などに応じて、(a)硝酸グアニジン、ニトログアニジン、ヘキサメチレンテトラミン、トリアミノグアニジンナイトレート、アミノテトラゾール等のエネルギー性物質、(b)末端水酸基ポリブタジエン、ポリエステルベース又はポリエーテルベースのポリマー、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース又はその塩等の高分子結合剤(バインダー)、(c)粉末状微結晶炭素等のその他の燃料、(d)ステアリン酸カルシウム等の成形用助剤、(e)ジフェニルウレア誘導体、ジフェニルアミン誘導体、ジフェニルウレタン誘導体等の安定剤、(f)フッ化リチウム等の燃焼速度調整剤、(g)トリレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート等の硬化剤、(h)水酸化マグネシウム等の冷却剤、(i)炭酸ストロンチウム等の色火剤、(j)酸化鉄等の燃焼触媒、(k)ジブチルフタレート、クエン酸アセチルトリブチル等の可塑剤、(l)シリカ、アルミナ等のスラグ形成剤、(m)硫酸カリウム等の消炎剤など、火薬組成物として公知のものを一種以上加えてもよい。
これらの成分の添加量は、要求される性能や酸素バランス等を勘案して適宜決めることができるが、通常60質量%以下である。
The explosive composition of the present invention includes (a) guanidine nitrate, nitroguanidine, in addition to the oxidant and fuel component (magnesium copper alloy), depending on applications and required performance, in order to obtain predetermined performance. Energetic substances such as hexamethylenetetramine, triaminoguanidine nitrate, aminotetrazole, (b) polymer binders (binders) such as terminal hydroxyl group polybutadiene, polyester-based or polyether-based polymers, cellulose acetate, carboxymethylcellulose or salts thereof ), (C) other fuels such as powdered microcrystalline carbon, (d) molding aids such as calcium stearate, (e) stabilizers such as diphenylurea derivatives, diphenylamine derivatives, diphenylurethane derivatives, (f) Burning rate regulators such as lithium fluoride, (g) tolylene diisocyanate, Curing agent such as sophorone diisocyanate, (h) Coolant such as magnesium hydroxide, (i) Coloring agent such as strontium carbonate, (j) Combustion catalyst such as iron oxide, (k) Dibutyl phthalate, Acetyl tributyl citrate One or more known explosive compositions such as a plasticizer such as (l) a slag forming agent such as silica and alumina, and (m) a flame retardant such as potassium sulfate may be added.
The amount of these components to be added can be appropriately determined in consideration of required performance, oxygen balance, and the like, but is usually 60% by mass or less.
次に本発明の火薬組成物の製造方法について説明する。
本発明の火薬組成物は、原料固形成分については公知の手段で所定粒径に調整した後、各成分を均一に混合し、この混合物をプレス成形、押出し成形、注型式など火薬の製造方法に準じて成形すればよく、公知のいずれの方法を用いるようにしてもよい。
また成形体の形状も、用途に応じて適宜選択され、例えばガス発生剤用であれば、無孔円柱状、有孔円柱状、有孔六角状、有孔異形状、ペレット状等であり、要求性能に応じて適宜に選択することができる。
Next, the manufacturing method of the explosive composition of this invention is demonstrated.
In the explosive composition of the present invention, the raw material solid component is adjusted to a predetermined particle diameter by a known means, and then the respective components are mixed uniformly, and this mixture is applied to a method for producing explosives such as press molding, extrusion molding, and casting. Any known method may be used.
The shape of the molded body is also appropriately selected according to the application, for example, for a gas generating agent, it is a non-porous columnar shape, a perforated columnar shape, a perforated hexagonal shape, a perforated irregular shape, a pellet shape, etc. It can be appropriately selected according to the required performance.
以上説明したように本発明の火薬組成物は、燃焼速度が速く、低圧での燃焼性に優れ、圧力指数が低いことから固体発射薬、固体推進薬、ガス発生剤、火工組成物として好ましいものである。特に酸化剤として硝酸アンモニウム(または相安定化硝酸アンモニウム)を使用する場合には、そのガス化率が高いこと、すなわち発生ガス量が多いことからガス発生剤としての用途にも好適に使用できる。 As described above, the explosive composition of the present invention is preferable as a solid propellant, a solid propellant, a gas generating agent, and a pyrotechnic composition because of its high burning rate, excellent flammability at low pressure and low pressure index. Is. In particular, when ammonium nitrate (or phase-stabilized ammonium nitrate) is used as an oxidizing agent, it can be suitably used for a gas generating agent because its gasification rate is high, that is, the amount of generated gas is large.
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態を更に具体的に説明する。なお例中の%表示は質量%を示す。 Hereinafter, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition,% display in an example shows the mass%.
〔実施例1〕
酸化剤としての硝酸アンモニウム68.0%に、燃料成分としてのマグネシウム銅合金(マグネシウム43.4%:銅56.6%の合金)32.0%を加え、十分に均一になるように混合し、その混合物を150μmの篩に通した。得られた混合物3gをプレス機にてプレスし、火薬組成物となる柱状のストランド試料を作製した。尚、ストランド試料の燃焼がその端面に垂直に進行するように側面を燃焼抑制剤で被覆した。
この試料を用いて後述する燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPa、1MPaのときの燃焼速度は、それぞれ15.0mm/sec、10.8mm/sec、4.4mm/secで速かった。また、圧力指数は0.31で小さい値であった。このときの燃焼室圧力−燃焼速度曲線を図1に示した。また、この曲線の傾きを求め、圧力指数とした。
[Example 1]
Add 32.0% magnesium copper alloy (magnesium 43.4%: copper 56.6% alloy) 32.0% as a fuel component to ammonium nitrate 68.0% as an oxidizer, and mix them sufficiently uniformly. The mixture was passed through a 150 μm sieve. 3 g of the obtained mixture was pressed with a press to prepare a columnar strand sample to be an explosive composition. The side surface was coated with a combustion inhibitor so that the burning of the strand sample proceeded perpendicularly to the end surface.
The combustion test mentioned later was done using this sample.
As a result, the combustion speeds at pressures of 19.6 MPa, 7 MPa, and 1 MPa were 15.0 mm / sec, 10.8 mm / sec, and 4.4 mm / sec, respectively. Moreover, the pressure index was a small value of 0.31. The combustion chamber pressure-burning rate curve at this time is shown in FIG. In addition, the slope of this curve was determined and used as the pressure index.
尚、上記実施例1の火薬組成物に用いた硝酸アンモニウムは、住友化学社製の粉状硝安を粉砕機にて平均粒径20μmに粉砕し、使用前に150μmのメッシュの篩を通したものを使用した。またマグネシウム銅合金は、(株)高純度化学研究所製の粒径約425μmの市販品を乳鉢ですりつぶし、150μmのメッシュの篩を通したものを使用した。
各配合比率は、後述する比較例2、比較例3、比較例7を除いて、全て酸素バランスが0となるように決定した。
The ammonium nitrate used in the explosive composition of Example 1 was obtained by pulverizing powdered ammonium nitrate manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. to an average particle size of 20 μm with a pulverizer and passing through a 150 μm mesh sieve before use. used. Further, as the magnesium copper alloy, a commercial product with a particle size of about 425 μm manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd. was ground with a mortar and passed through a 150 μm mesh sieve.
Each blending ratio was determined so that the oxygen balance was 0 except for Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 7 described later.
《燃焼試験》
燃焼速度の測定は、チムニ型ストランド燃焼器を用いて行った。すなわち、所定の圧力(19.6MPa及び7MPa、場合により1MPa)の窒素雰囲気下に前記のストランド試料をセットし、その一端をニクロム線により加熱着火し、ヒューズ切断法により線燃焼速度を算出した。
《Combustion test》
The combustion rate was measured using a chimney strand combustor. That is, the strand sample was set in a nitrogen atmosphere at a predetermined pressure (19.6 MPa and 7 MPa, in some
〔実施例2〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム78.4%、燃料成分として前記実施例1と同じマグネシウム銅合金10%、さらにカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC・Na)11.6%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ10.5mm/sec、5.9mm/secであった。また、圧力指数は0.54で小さい値であった。
[Example 2]
78.4% of the same ammonium nitrate as in Example 1 as the oxidizing agent, 10% of the magnesium copper alloy as in Example 1 as the fuel component, and 11.6% of carboxymethylcellulose sodium salt (CMC.Na) as the fuel component. 1 was processed to prepare a strand sample.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the burning rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 10.5 mm / sec and 5.9 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.54, which was a small value.
〔実施例3〕
酸化剤として過塩素酸アンモニウム70.0%(平均粒径10μm)、燃料成分として前記実施例1と同じマグネシウム銅合金10%、さらにCMC・Na20.0%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ33.8mm/sec、20.8mm/secで速かった。また、圧力指数は0.46で小さい値であった。
Example 3
Ammonium perchlorate 70.0% (
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the combustion speeds at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 33.8 mm / sec and 20.8 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.46, which was a small value.
〔実施例4〕
成分種類としては前記実施例2と同様であって、硝酸アンモニウム80.8%、マグネシウム銅合金5.0%、CMC・Na14.2%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPa、1MPaのときの燃焼速度は、それぞれ9.2mm/sec、4.7mm/sec、0.8mm/secで速かった。また、圧力指数は0.64で小さい値であった。
Example 4
The component types were the same as in Example 2, and were treated according to Example 1 using 80.8% ammonium nitrate, 5.0% magnesium copper alloy, and 14.2% CMC.Na. Produced.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the combustion speeds at pressures of 19.6 MPa, 7 MPa, and 1 MPa were high at 9.2 mm / sec, 4.7 mm / sec, and 0.8 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.64, which was a small value.
〔実施例5〕
成分種類としては前記実施例2と同様であって、硝酸アンモニウム81.6%、マグネシウム銅合金3.0%、CMC・Na15.4%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ8.1mm/sec、3.9mm/secで速かった。また、圧力指数は0.69で小さい値であった。
Example 5
The component types are the same as in Example 2, and the same treatment as in Example 1 was performed using 81.6% ammonium nitrate, 3.0% magnesium copper alloy, and 15.4% CMC.Na. Produced.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the combustion rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 8.1 mm / sec and 3.9 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.69, which was a small value.
〔比較例1〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム83.0%を用いたが、燃料成分はCMC・Na17.0%のみを用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ10.4mm/sec、4.1mm/secであった。また、圧力指数は0.90と高いものであった。また、圧力1MPaでは着火はしたものの、燃焼途中で消えた(立ち消え)。このときの燃焼室圧力−燃焼速度曲線を図1に示した。
[Comparative Example 1]
The same ammonium nitrate 83.0% as in Example 1 was used as the oxidizing agent, but the fuel component was processed according to Example 1 using only CMC · Na 17.0% to prepare a strand sample.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
The burning rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 10.4 mm / sec and 4.1 mm / sec, respectively. The pressure index was as high as 0.90. Moreover, although it ignited at the pressure of 1 MPa, it disappeared in the middle of combustion (disappearance). The combustion chamber pressure-burning rate curve at this time is shown in FIG.
〔比較例2〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム85.0%、燃料成分として銅粉末(平均粒径45μm)15.0%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ6.6mm/sec、3.5mm/secで遅かった。圧力指数は0.62であった。
[Comparative Example 2]
A strand sample was prepared by using 85.0% of the same ammonium nitrate as in Example 1 and 15.0% of copper powder (average particle size 45 μm) as the fuel component in accordance with Example 1 above.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
The combustion rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were slow at 6.6 mm / sec and 3.5 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.62.
〔比較例3〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム90%、燃料成分としてデバルダ合金(銅50%、アルミニウム45%及び亜鉛5%の合金、平均粒径100μm)10.0%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
しかし、圧力19.6MPa、7MPaのとき、双方とも燃焼途中に立ち消えとなった。したがって燃焼時間を求めることができないので燃焼速度や圧力指数を求めることができなかった。
[Comparative Example 3]
Example 1 using 90% ammonium nitrate as the oxidizer and 10.0% Devarda alloy (alloy of copper 50%, aluminum 45% and zinc 5%,
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
However, at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa, both disappeared during combustion. Therefore, since the combustion time cannot be obtained, the combustion speed and the pressure index cannot be obtained.
〔比較例4〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム80.0%、燃料成分として銅亜鉛合金5.0%(ナノパウダー)、さらにCMC・Na15.0%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ8.7mm/sec、3.6mm/secであった。また、圧力指数は0.83と高い値であった。
[Comparative Example 4]
The same ammonium nitrate 80.0% as in Example 1 as an oxidant, copper zinc alloy 5.0% (nano powder) as a fuel component, and further CMC · Na 15.0% were used in accordance with Example 1, A strand sample was prepared.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
The burning rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 8.7 mm / sec and 3.6 mm / sec, respectively. The pressure index was a high value of 0.83.
〔比較例5〕
酸化剤として前記実施例3で用いた過塩素酸アンモニウム74.2%を用いたが、燃料成分はCMC・Na25.8%のみを用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度はそれぞれ17.6mm/sec、8.1mm/secであった。また、圧力指数は0.75と高い値であった。
[Comparative Example 5]
As the oxidizing agent, 74.2% ammonium perchlorate used in Example 3 was used, but the fuel component was processed according to Example 1 using only CMC · Na 25.8% to prepare a strand sample. did.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the burning rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 17.6 mm / sec and 8.1 mm / sec, respectively. The pressure index was a high value of 0.75.
〔比較例6〕
酸化剤として前記実施例3で用いた過塩素酸アンモニウム76.2%、燃料成分としてマグナリウム(マグネシウムとアルミニウムの合金)10.0%、さらにCMC・Na13.8%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
その結果、圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ21.5mm/sec、11.5mm/secであった。また、圧力指数は0.59であった。
[Comparative Example 6]
Example 1 using 76.2% ammonium perchlorate used in Example 3 as an oxidant, 10.0% magnalium (magnesium-aluminum alloy) as a fuel component, and 13.8% CMC.Na. It processed according to it and produced the strand sample.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
As a result, the combustion rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 21.5 mm / sec and 11.5 mm / sec, respectively. The pressure index was 0.59.
〔比較例7〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム78.4%、燃料成分としてマグナリウム10.0%、さらにCMC・Na11.6%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ9.0mm/sec、4.1mm/secであった。また、圧力指数は0.75と高い値であった。
[Comparative Example 7]
Using the same ammonium nitrate 78.4% as in Example 1 as the oxidizing agent, 10.0% of magnalium as the fuel component, and further 11.6% of CMC · Na, treatment was performed according to Example 1 to prepare a strand sample.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
The combustion rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were 9.0 mm / sec and 4.1 mm / sec, respectively. The pressure index was a high value of 0.75.
〔比較例8〕
酸化剤として前記実施例1と同じ硝酸アンモニウム73.0%、燃料成分としてアルミニウム15%(平均粒径45μm)、さらにCMC・Na12.0%を用いて前記実施例1に準じて処理し、ストランド試料を作製した。
この試料を用いて前記実施例1に準じて燃焼試験を行った。
圧力19.6MPa、7MPaのときの燃焼速度は、それぞれ5.7mm/sec、2.7mm/secで遅かった。また、圧力指数は0.84と高い値であった。
[Comparative Example 8]
The same sample as in Example 1, 73.0% as the oxidizing agent, aluminum as the fuel component, 15% (average particle size 45 μm), and CMC · Na, 12.0% were used in accordance with Example 1, and the strand sample. Was made.
Using this sample, a combustion test was performed in accordance with Example 1.
The combustion rates at pressures of 19.6 MPa and 7 MPa were slow at 5.7 mm / sec and 2.7 mm / sec, respectively. The pressure index was a high value of 0.84.
以上の各組成と燃焼性能試験の結果をまとめ、酸化剤として硝酸アンモニウムを用いた実施例1,2,4,5、比較例1〜4,7,8については表1に、酸化剤として過塩素酸アンモニウムを用いた実施例3、比較例5,6については表2に示した。 The results of the above compositions and combustion performance tests are summarized, and Examples 1, 2, 4, 5 and Comparative Examples 1-4, 7, and 8 using ammonium nitrate as an oxidizing agent are shown in Table 1, and perchlorine as an oxidizing agent. Table 3 shows Example 3 and Comparative Examples 5 and 6 using ammonium acid.
〔結果〕
以上の結果、表1からも明らかなように燃料成分としてマグネシウム銅合金を用いた実施例1の火薬組成物は、燃料としてマグネシウム銅合金を含まずカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC・Na)のみを用いた組成物(比較例1)と比べ、特に低圧での燃焼に優れ、かつ燃焼速度が速く、圧力指数も低いことが確認された。また、燃料成分としてマグネシウム銅合金の代わりに銅粉を用いた組成物(比較例2)、銅・アルミニウム・亜鉛の合金(デバルダ合金)を用いた組成物(比較例3)、銅・亜鉛合金を用いた組成物(比較例4)、マグナリウムを用いた組成物(比較例7)、アルミニウムを用いた組成物(比較例8)に比べても燃焼速度が速く、圧力指数も低いことが明らかであった。
燃料成分としてマグネシウム銅合金とCMC・Naとを用いた実施例2の火薬組成物についても、各比較例に比べて燃焼速度が速く、圧力指数も低いことが明らかであった。
また、成分種類が同じで、マグネシウム銅合金の割合を減らした実施例4の火薬組成物も、同量の銅亜鉛合金を燃料成分として用いたもの(比較例4)と比べて燃焼速度が速く圧力指数が低いことが明らかであった。
さらに、その割合を減らした実施例5の火薬組成物も、安定な燃焼性能と低い圧力指数が得られることが確認された。
As can be seen from Table 1, the explosive composition of Example 1 using magnesium copper alloy as the fuel component does not contain magnesium copper alloy and uses only carboxymethyl cellulose sodium salt (CMC · Na) as the fuel. It was confirmed that the composition was excellent in combustion at a low pressure, the combustion rate was high, and the pressure index was low, compared with the composition (Comparative Example 1). Also, a composition using copper powder instead of magnesium copper alloy as a fuel component (Comparative Example 2), a composition using a copper / aluminum / zinc alloy (Debalda alloy) (Comparative Example 3), a copper / zinc alloy It is clear that the combustion rate is faster and the pressure index is lower than the composition using Comparative Example 4 (Comparative Example 4), the composition using Magnarium (Comparative Example 7), and the composition using Aluminum (Comparative Example 8). Met.
It was clear that the explosive composition of Example 2 using magnesium copper alloy and CMC · Na as fuel components also had a higher combustion rate and a lower pressure index than the comparative examples.
Also, the explosive composition of Example 4 having the same component type and a reduced proportion of magnesium copper alloy has a higher burning rate than that using the same amount of copper-zinc alloy as a fuel component (Comparative Example 4). It was clear that the pressure index was low.
Furthermore, it was confirmed that the explosive composition of Example 5 in which the ratio was reduced can also obtain a stable combustion performance and a low pressure index.
また、表2から明らかなように、酸化剤が過塩素酸アンモニウムの場合であっても、燃料成分としてマグネシウム銅合金を用いた実施例3の火薬組成物は、燃料としてCMC・Naのみを用いた組成物(比較例5)、CMC・Naとマグナリウムを用いた組成物(比較例6)と比べて燃焼速度が速く、圧力指数も低いことが確認された。
この実施例3の火薬組成物は、酸化剤に過塩素酸アンモニウムだけを使用し、発生ガスに塩化水素が大量に含まれるため、乗員保護用のガス発生剤としては不利であるものの、他の実施例と比べても明らかに燃焼速度が速く、高燃焼速度を要求する推進薬などに対応できる。
As is clear from Table 2, the explosive composition of Example 3 using magnesium copper alloy as the fuel component uses only CMC · Na as the fuel, even when the oxidant is ammonium perchlorate. It was confirmed that the combustion rate was faster and the pressure index was lower than the composition (Comparative Example 5) and the composition using CMC · Na and magnalium (Comparative Example 6).
Although the explosive composition of this Example 3 uses only ammonium perchlorate as an oxidizing agent and contains a large amount of hydrogen chloride in the generated gas, it is disadvantageous as a gas generating agent for passenger protection. Compared to the examples, the burning rate is clearly faster, and it can be applied to propellants that require a high burning rate.
〔実施例6〕
前記実施例4の組成における燃焼計算を行った結果、燃焼温度は2260K、1g当りの発生ガス量は0.038molであり、一酸化炭素は0ppm、窒素酸化物は10ppmであった。
Example 6
As a result of the combustion calculation in the composition of Example 4, the combustion temperature was 2260 K, the amount of gas generated per gram was 0.038 mol, carbon monoxide was 0 ppm, and nitrogen oxide was 10 ppm.
〔比較例9〕
公知のエアバッグ用ガス発生剤組成物として、硝酸アンモニウム(AN)90%と過塩素酸カリウム(KClO4)10%からなる相安定化硝酸アンモニウム70%、ニトログアニジン30%を配合した組成物の燃焼計算を行った。
燃焼温度が2151K、1g当りの発生ガス量は0.040molであり、一酸化炭素は0ppm、窒素酸化物は10ppmであった。
[Comparative Example 9]
Combustion calculation of a composition containing 90% ammonium nitrate (AN) and 10% potassium perchlorate (KClO 4 ), 70% phase-stabilized ammonium nitrate and 30% nitroguanidine as a known gas generant composition for airbags Went.
The combustion temperature was 2151 K, the amount of gas generated per gram was 0.040 mol, carbon monoxide was 0 ppm, and nitrogen oxides were 10 ppm.
実施例6と比較例9との比較より、本発明の火薬組成物である実施例6(実施例4)の組成物は、公知のガス発生剤である比較例9の組成物と比べて、発生ガスのクリーンさ、ガス量、燃焼温度ともに遜色のないことからガス発生剤としても好適である。 From a comparison between Example 6 and Comparative Example 9, the composition of Example 6 (Example 4), which is the explosive composition of the present invention, compared to the composition of Comparative Example 9, which is a known gas generating agent, Since the generated gas is clean, the amount of gas, and the combustion temperature are not inferior, it is also suitable as a gas generating agent.
以上の結果からも明らかなように、本発明の火薬組成物は燃焼速度が速く、低圧での燃焼性に優れ、圧力指数も低いという特徴を有するものである。
また、本発明の火薬組成物は公知のガス発生剤と比べて発生ガスのクリーンさ、発生ガス量、燃焼温度ともに遜色のないことからガス発生剤としても好適である。
As is clear from the above results, the explosive composition of the present invention is characterized by a high combustion rate, excellent flammability at low pressure, and a low pressure index.
In addition, the explosive composition of the present invention is suitable as a gas generating agent because the cleanliness of generated gas, the amount of generated gas, and the combustion temperature are not inferior to those of known gas generating agents.
ガス化率が高く、燃焼性能に優れ、しかも経済性に優れた火薬組成物として利用でき、例えばエアバックやシートベルトプリテンショナー等の自動車乗員保護用のガス発生装置などの用途に適用できる。 It can be used as an explosive composition having a high gasification rate, excellent combustion performance, and excellent economic efficiency, and can be applied to applications such as gas generators for protecting automobile occupants such as airbags and seat belt pretensioners.
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