JP2007131503A - ガス発生剤組成物 - Google Patents
ガス発生剤組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007131503A JP2007131503A JP2005328731A JP2005328731A JP2007131503A JP 2007131503 A JP2007131503 A JP 2007131503A JP 2005328731 A JP2005328731 A JP 2005328731A JP 2005328731 A JP2005328731 A JP 2005328731A JP 2007131503 A JP2007131503 A JP 2007131503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- urea
- metal salt
- nitrate
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
【解決手段】尿素と金属塩を溶融または溶解させた状態で反応させて得られた、分解開始温度が170℃以上である化合物を含むガス発生剤組成物。本発明における化合物は、前記尿素と金属塩との反応における尿素と金属塩の混合比が2:1〜6:1であることが好ましく、また前記尿素と金属塩との反応が100〜150℃の熱処理工程を含むことが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明のガス発生剤組成物における前記金属塩は、酸化アニオンとして硝酸塩を含むことが好ましい。
また本発明のガス発生剤組成物は、酸化剤をさらに含むことが好ましい。
本発明のガス発生剤組成物は、自動車安全装置に使用されるものであることが、好ましい。
本発明のガス発生剤組成物は、尿素と金属塩を溶融または溶解させた状態で反応させて得られた、分解開始温度が170℃以上である化合物を含むことを特徴とする。本発明における化合物は、迅速に燃焼または分解して、窒素ガスおよび水蒸気を含む気体混合物を生成するものである。本発明における化合物の分解開始温度は170℃以上であり、好ましくは180℃以上である。また、本発明における化合物の分解開始温度は好ましくは300℃以下、より好ましくは280℃以下である。当該分解開始温度は、たとえば示差熱分析装置(SII社製、商品名:TG6000)を使用して確認することができる。このような本発明における化合物は、水素原子および窒素原子を含む尿素を中性配位子とする金属錯体であると考えられる。なお、金属錯体が尿素を中性配位子としていることは、たとえばC、H、Nについての元素分析、IR測定を行うことにより確認することができる。
本発明における化合物は、金属カチオンと、酸化アニオンと、水素および窒素を含有する中性配位子である尿素とを含む金属錯体であると考えられる。この金属カチオンは、金属錯体を形成するためのテンプレートまたは配位中心として作用する。当該金属カチオンには、遷移金属、アルカリ土類金属、メタロイドまたはランタニドを用いることができ、具体的には、銅、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、クロム、マンガン、亜鉛、チタン、マグネシウム、アルミニウム、ネオジウムなどを挙げることができるが、これらに制限されるものではない。中でも、安定な錯体を形成しやすく、また反応性が高いことから、本発明における化合物を得るための反応に供する金属塩は、遷移金属塩であることが好ましい。さらには、反応性がよく、良好な燃焼性を有する(すなわち、融点が比較的低いため、燃焼時に後述する酸化剤と液状で混ざり合う)ことから、遷移金属の中でも銅をが特に好ましい。なお、本発明における金属錯体に含まれる金属カチオンの種類は、たとえば蛍光X線回折により確認することができる。
本発明のガス発生剤組成物は、より燃焼性、ガス化率を向上させる観点から、燃料として、上述した化合物に加え、含窒素有機化合物をさらに含有することが好ましい。ここで、「含窒素有機化合物」とは、当分野においてガス発生のための燃料として用いられてきた窒素を含有する有機化合物であれば、特に制限されることなく本発明に用いることができる。含窒素有機化合物は、分子構造中の窒素原子の比率が高く有害なCOの発生を基本的に抑制する構造を有しており、しかも、熱安定性を含めて取り扱い性が容易である。
本発明のガス発生剤組成物はまた、人体に有害なガスの発生を防ぎ、燃焼性をより向上させる観点から酸化剤をさらに含有することが好ましい。本発明のガス発生剤組成物に好適に用いられ得る酸化剤としては、たとえば、オキソハロゲン酸塩、硝酸塩、塩基性金属硝酸塩、金属酸化物及び過酸化物から選ばれる1種以上を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。
本発明のガス発生剤組成物は、破壊強度およびその他の機械的性質を改善する観点から、バインダをさらに含有することが好ましい。バインダとしては、ガス発生剤組成物の燃焼挙動に大幅な悪影響を与えないものであれば、特に制限なく用いることができる。好適なバインダとしては、たとえば、カルボキシメチルセルロースの金属塩、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、ニトロセルロース、微結晶性セルロース、グアガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、デンプンなどの多糖誘導体、ステアリン酸塩などの有機バインダ、二硫化モリブデン、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、アルミナなどの無機バインダを挙げることができる。中でも、セルロース系バインダ、酸性白土などをバインダとして用いるのが好ましい。
本発明のガス発生剤組成物は、適当な形状に成形してガス発生剤として供され得る。形状は特に制限なく、ペレット状、ディスク状、球状、棒状、中空円筒状、単孔円筒状、多孔円筒状、こんぺいとう状、テトラポット状などが挙げられる。さらに、ペレット状、ディスク状のものは、片面または両面に1〜数個程度の突起を設けてもよい。突起の形状は特に制限されず、たとえば、円柱状、円錐状、多角錘状などが挙げられる。
本発明のガス発生剤組成物は、上述したように、従来用いられていたガス発生剤組成物と比較して、燃焼性がよく、燃焼温度が低く、また熱安定性に優れ、燃焼時に一酸化炭素や窒素酸化物の生成量が少ない。このような効果を発揮し得る本発明のガス発生剤組成物は、自動車安全装置に特に好適に用いることができる。自動車安全装置としては、運転席、助手席、側面などの各種エアバッグの他、シートベルト用プリテンショナ、歩行者障害防止システムなどを例示できる。
示差熱分析装置(SII社製、商品名:TG/DTA6300)を使用して発熱開始温度および重量減少率について測定した。なお、測定条件は昇温速度10℃/分、温度範囲50〜500℃である。測定容器はアルセミルにピンホールを開けたものを使用した。
ガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)をアルミ容器に入れて密封した後、107℃に調温された恒温槽に入れて400時間放置した。その後、ガス発生剤を取り出し、ガス発生剤の分解の有無および重量減少率について確認した。
ガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)47.5gをガス発生器に充填し、60Lのタンク試験を実施し、圧力立ち上がり時間、最大到達圧力およびその時間を確認した。
燃焼性試験後、タンク内のガスをテドラーバックに回収し、ガステック製検知管を用いてガス分析を実施した。
硝酸銅(II)3水和物74gと尿素110gを混合し、130℃で24時間熱処理して、本発明に使用される化合物を得た。
硝酸銅(II)3水和物11.46gと尿素8.54gを80gの水に溶解した後、80℃に調温した温水槽に入れて12時間放置した。その後、生成した沈殿物を濾過分離した後、130℃にて12時間乾燥させて本発明に使用される化合物を得た。
製造例1にて得られた化合物10重量部、硝酸グアニジン43重量部、塩基性硝酸銅43重量部および酸性白土4重量部を混合した後、0.6重量%のポリビニルアルコール水溶液11重量部を噴霧添加して顆粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペレットに成形した後、110℃で熱処理して本発明のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)を得た。
製造例2にて得られた化合物10重量部、硝酸グアニジン43重量部、塩基性硝酸銅43重量部および酸性白土4重量部を混合した後、0.6重量%のポリビニルアルコール水溶液11重量部を噴霧添加して顆粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペレットに成形した後、110℃で熱処理して本発明のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)を得た。
硝酸グアニジン53重量部、硝酸ストロンチウム22.5重量部、塩基性硝酸銅22.5重量部、および酸性白土2.0重量部を混合した後、0.6重量%のポリビニルアルコール水溶液12重量部を噴霧添加して顆粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペレットに成形した後、110℃で熱処理をして比較例用のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)を得た。
硝酸グアニジン40.5重量部、尿素10重量部、塩基性硝酸銅47.5重量部、および酸性白土2.0重量部を混合した後、0.6重量%のポリビニルアルコール水溶液11重量部を噴霧添加して顆粒を作製した。その後、直径6.1mm、厚さ1.60mmのペレットに成形した後、110℃で熱処理をして比較例用のガス発生剤組成物の成形体(ガス発生剤)を得た。
製造例1、製造例2の化合物について示差熱分析を実施した。その結果を表1に示す。製造例1、製造例2のそれぞれの原材料である硝酸銅(II)3水和物、尿素はそれぞれ160℃以下で融解および分解したのに対し、製造例1、製造例2の化合物は230℃付近から分解を開始したことから、単独で使用するよりも熱安定性が向上していることが分かる。
実施例1および実施例2、比較例1および比較例2のガス発生剤組成物の成形体を、107℃×400時間の耐環境試験に投入した。初期重量および試験後重量から算出した重量減少率を表2に示す。実施例1及び実施例2の重量減少率は1%以下であり、ガス発生剤として使用可能である。比較例2のように尿素を単体で添加した場合は重量減少率が5%を超えていることから、本発明の化合物を用いた場合は尿素単体のガス発生剤組成物より熱安定性が向上していることが分かる。
実施例1および実施例2、比較例1について60Lタンク試験を実施した。その結果およびガス発生器の冷却部材重量を表3に示す。実施例1および実施例2の圧力立ち上がり時間(t1)は比較例1に比べて速く、着火性が向上している。最大到達圧力(Pmax)はいずれも同等であるが、実施例1および実施例2は比較例1より最大圧力到達時間(tPmax)が速いことから、燃焼速度も速くなる傾向にある。また、実施例1および実施例2は燃焼温度が低下しているため、比較例1に比べて冷却部材を25g減らすことが可能である。
実施例1および実施例2、比較例1について60Lタンク試験後の排ガスを回収し、燃焼後の発生ガス分析を実施した。その結果を表4に示す。実施例1、2は比較例と比べると、一酸化炭素、一酸化窒素および二酸化窒素の発生量が低減しており、燃焼後の排ガス成分が改善されていることが分かる。
Claims (9)
- 尿素と金属塩を溶融または溶解させた状態で反応させて得られた、分解開始温度が170℃以上である化合物を含むガス発生剤組成物。
- 前記尿素と金属塩との反応における尿素と金属塩の混合比が2:1〜6:1であることを特徴とする請求項1に記載のガス発生剤組成物。
- 前記尿素と金属塩との反応が100〜150℃の熱処理工程を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のガス発生剤組成物。
- 前記金属塩が遷移金属塩であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
- 前記金属塩が酸化アニオンとして硝酸塩を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
- 含窒素有機化合物をさらに含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
- 酸化剤をさらに含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
- バインダをさらに含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
- 自動車安全装置に使用されるものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のガス発生剤組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005328731A JP4799136B2 (ja) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | ガス発生剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005328731A JP4799136B2 (ja) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | ガス発生剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007131503A true JP2007131503A (ja) | 2007-05-31 |
JP4799136B2 JP4799136B2 (ja) | 2011-10-26 |
Family
ID=38153466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005328731A Active JP4799136B2 (ja) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | ガス発生剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4799136B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008136431A1 (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Nipponkayaku Kabushikikaisha | ガス発生剤組成物及びガス発生剤組成物成形体、並びにそれに用いる化合物の製造方法、並びにガス発生器 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5325099B2 (ja) * | 2007-05-02 | 2013-10-23 | 日本化薬株式会社 | ガス発生剤組成物及びガス発生剤組成物成形体、並びにそれに用いる化合物の製造方法、並びにガス発生器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05339086A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-12-21 | Terni Ind Chim Spa | 硝酸カルシウム−尿素付加物の製法 |
JPH09328389A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-12-22 | Morton Internatl Inc | アミン硝酸塩および硝酸銅(ii)および/または三硝酸コバルトトリアムミンを含むガス発生性組成物 |
WO1998029362A1 (fr) * | 1996-12-26 | 1998-07-09 | Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha | Complexes semicarbazide-metal et agent generateur de gaz pour airbag |
JP2001233693A (ja) * | 2000-12-26 | 2001-08-28 | Daicel Chem Ind Ltd | ガス発生剤 |
JP2002160992A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-06-04 | Nippon Kayaku Co Ltd | ガス発生剤 |
JP2004513866A (ja) * | 2000-11-17 | 2004-05-13 | オートリブ エーエスピー,インコーポレイティド | 硝酸グアニル尿素の金属錯体によるガス発生 |
-
2005
- 2005-11-14 JP JP2005328731A patent/JP4799136B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05339086A (ja) * | 1992-01-27 | 1993-12-21 | Terni Ind Chim Spa | 硝酸カルシウム−尿素付加物の製法 |
JPH09328389A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-12-22 | Morton Internatl Inc | アミン硝酸塩および硝酸銅(ii)および/または三硝酸コバルトトリアムミンを含むガス発生性組成物 |
WO1998029362A1 (fr) * | 1996-12-26 | 1998-07-09 | Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha | Complexes semicarbazide-metal et agent generateur de gaz pour airbag |
JP2002160992A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-06-04 | Nippon Kayaku Co Ltd | ガス発生剤 |
JP2004513866A (ja) * | 2000-11-17 | 2004-05-13 | オートリブ エーエスピー,インコーポレイティド | 硝酸グアニル尿素の金属錯体によるガス発生 |
JP2001233693A (ja) * | 2000-12-26 | 2001-08-28 | Daicel Chem Ind Ltd | ガス発生剤 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008136431A1 (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Nipponkayaku Kabushikikaisha | ガス発生剤組成物及びガス発生剤組成物成形体、並びにそれに用いる化合物の製造方法、並びにガス発生器 |
WO2008139557A1 (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-20 | Nipponkayaku Kabushikikaisha | ガス発生剤組成物及びガス発生剤組成物成形体、並びにそれに用いる化合物の製造方法、並びにガス発生器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4799136B2 (ja) | 2011-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4500399B2 (ja) | トリアジン誘導体を含むガス発生剤組成物 | |
KR100767838B1 (ko) | 가스 발생제로 사용하기 위한 금속 착체 | |
JP4302442B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
WO2001023304A1 (fr) | Nitrate de metal basique, procede de production de ce nitrate, et composition contenant un agent generateur de gaz | |
JP5719763B2 (ja) | ガス発生剤組成物及びその成形体、並びにそれを用いたガス発生器 | |
WO1996032363A1 (en) | Nonazide gas generating compositions with a built-in catalyst | |
WO1997012848A1 (fr) | Agent generateur de gaz pour airbags | |
JP4800469B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP2004516223A (ja) | ガス発生物のための推進薬 | |
JP3907548B2 (ja) | メラミンシアヌレートを含むインフレータ用ガス発生剤組成物 | |
JP4799136B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP3641343B2 (ja) | 低残渣エアバッグ用ガス発生剤組成物 | |
JP2002160992A (ja) | ガス発生剤 | |
JP5031255B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP4294331B2 (ja) | ガス発生剤の製造法 | |
JP2009137821A (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP3953187B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP5325099B2 (ja) | ガス発生剤組成物及びガス発生剤組成物成形体、並びにそれに用いる化合物の製造方法、並びにガス発生器 | |
JP4318238B2 (ja) | ガス発生剤組成物 | |
JP5019550B2 (ja) | 硝酸アンモニウムの複塩、その製造方法およびこれを用いたガス発生剤 | |
JP2006517510A (ja) | ガス発生剤 | |
JP4794728B2 (ja) | 塩基性金属硝酸塩及びその製造法 | |
JP4500397B2 (ja) | ガス発生剤 | |
JP3820598B2 (ja) | ガス発生剤 | |
JP2000154086A (ja) | ガス発生剤組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080530 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110317 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110726 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110802 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4799136 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |