JP2007500124A - 過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤 - Google Patents
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Abstract
Description
約1〜約20組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウム酸化剤と;
硝酸グアニジン燃料と、塩化水素の実質的にないガス状流出物を得るのに効果的な量の塩素スカベンジャーとを含む、約80〜約99組成質量パーセントの前駆体混合物と
を含み、当該塩素スカベンジャーの少なくとも98質量パーセントが銅含有化合物である、改善されたガス状流出物を提供する塩素含有ガス発生剤組成物をなおさらに包含する。
非アジ化物の有機窒素含有燃料と、
塩基性硝酸銅、酸化第二銅、硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物、銅ジアミンビテトラゾール、5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる硝酸銅錯体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された銅含有塩素スカベンジャーと、
約1〜約10組成質量パーセントの100μmを超える平均粒子サイズの過塩素酸アンモニウムと、
二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された、約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になり、当該ガス発生剤組成物が約1組成質量パーセント以下の銅のない塩素スカベンジャーを含有し、
当該非アジ化物の有機窒素含有燃料、銅含有塩素スカベンジャー、過塩素酸アンモニウム、並びに金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤が、当該ガス発生剤組成物が約0.96〜約1.06の範囲の当量比を有するのに十分な相対量で存在し、
当該ガス発生剤組成物の燃焼により、塩化水素、一酸化炭素、アンモニア、二酸化窒素及び一酸化窒素の実質的にないガス状流出物が得られる、過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物を提供する。
Me(I)Fe(II)Fe(III)(CN)6・H2O (1)
であると考えられる。この式において、Me(I)は、カリウム、ナトリウム又はアンモニウムを表し、アルカリイオンが紺青の色特性において重要な役割を果たすと考えられる。時に「フェリシアン化鉄」とも称される紺青顔料は、化合物が製造された場所に関連するか又は特定の光学的性質を表す種々の異なる名称で製造又は販売されている。このような異なる名称の例としては、例えば、「ベルリンブルー」、「ブロンズブルー」、「チャイニーズブルー」、「ミロリブルー」、「非ブロンズブルー」、「パリブルー」、「プルシアンブルー」、「調色ブルー」及び「ターンブルブルー」が挙げられる。
表1に示すように、本発明に従った塩素含有ガス発生剤組成物、例1と、同じ当量比を有する塩素のないガス発生剤組成物、比較例1を調製した。
表3に示すように、本発明に従った塩素含有ガス発生剤組成物、例2と、ほぼ同じ当量比を有する塩素のないガス発生剤組成物、比較例2を調製した。
表5に示すように、本発明に従った塩素含有ガス発生剤組成物、例3と、同様の標準的な塩素のないガス発生剤組成物、比較例3を調製した。
rb=K(P)n
によって計算することができ、式中、
rb=燃焼速度(線形)
K=定数
P=圧力
n=圧力定数
である。
1.以下を含むか、それらからなるか及びそれらから本質的になる組成物:
約40〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約35〜約50組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤
2.あるいはまた、以下を含むか、それらからなるか及びそれらから本質的になる組成物:
約40〜約50組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する、約40〜約55組成質量パーセントの銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤
3.あるいはまた、以下を含むか、それらからなるか及びそれらから本質的になる組成物:
約10〜約40組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約45〜約60組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
約5〜約30組成質量パーセントの銅ジアミンビテトラゾールと;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤
4.あるいはまた、以下を含むか、それらからなるか及びそれらから本質的になる組成物:
約10〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約1〜約35組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる約10〜約60組成質量パーセントの硝酸銅錯体と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤
これらの試験のそれぞれに関して、表6に示される組成物(化合物の値は「組成質量パーセント」)を調製した。より具体的には、塩基性硝酸銅、硝酸グアニジン、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素をスラリー混合し、次いでスプレー乾燥して粉末前駆体を形成した。過塩素酸アンモニウムを含めたこれらの試験においては、所望のサイズの過塩素酸アンモニウム粒子を低エネルギー入力ミキサーにより粉末前駆体と混合し、過塩素酸アンモニウムを所望の粒子サイズに維持するようにした。次いで、得られた混合物を一般的なタブレット成形処理により適切にタブレット成形した。
表6で示されるように、比較例4(CE4)の組成物は、NH3、NO及びNO2に関する規格を満足していない。しかしながら、当量比(ER)を1.00に下げた比較例5(CE5)においては、NO及びNO2は組成物がそれらに関する規格を満たす点まで改善されたが、CO及びNH3は規格の限度を超えて増加した。このように、比較例4及び5の組成物は時に当量比「シーソー」と称される性能を示した。即ち、当量比が下がると、低酸化種、例えば、CO及びNH3が増加し、過酸化種、例えば、NO及びNO2が減少する。当量比が上がった場合には逆のことが言える。
Claims (36)
- 非アジ化物の有機窒素含有燃料を含む改善された過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物であって、
100μmを超える平均粒子サイズで存在する過塩素酸アンモニウムを含み、
ガス発生剤を燃焼したときに塩化水素の実質的にないガス状流出物を得るのに効果的な量で存在する塩素スカベンジャーをさらに含有し、当該塩素スカベンジャーの少なくとも約98質量パーセントが、塩基性硝酸銅、酸化第二銅、硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物、銅ジアミンビテトラゾール、5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる硝酸銅錯体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された銅含有化合物である、過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 前記過塩素酸アンモニウムが、少なくとも約200μmの平均粒子サイズで存在する、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記過塩素酸アンモニウムが、約350〜約450μmの範囲の平均粒子サイズで存在する、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 約0.96〜約1.06の範囲の当量比を有する、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物の燃焼により、ガス状流出物がさらに一酸化炭素、アンモニア、二酸化窒素及び一酸化窒素を実質的に含まない、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記非アジ化物の有機窒素含有燃料が、硝酸アミン、ニトラミン、複素環式ニトロ化合物、テトラゾール化合物、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 非アジ化物の窒素含有燃料が硝酸グアニジンである、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記銅含有化合物が塩基性硝酸銅である、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記銅含有化合物が酸化第二銅である、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記銅含有化合物が、硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物である、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記銅含有化合物が銅ジアミンビテトラゾールである、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記銅含有化合物が、5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる硝酸銅錯体である、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 約1組成質量パーセント以下の銅のない塩素スカベンジャーを含有する、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物中に存在する非アジ化物の有機窒素含有燃料、過塩素酸アンモニウム、銅含有化合物、及び任意の金属酸化物添加剤が、当該過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物が約0.96〜約1.06の範囲の当量比を有するのに十分な相対量で存在し、当該ガス発生剤組成物の燃焼により、さらに一酸化炭素、アンモニア、二酸化窒素及び一酸化窒素の実質的にないガス状流出物が得られる、請求項13に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 約40〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約35〜約50組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約40〜約50組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する、約40〜約55組成質量パーセントの銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約10〜約40組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約45〜約60組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
約5〜約30組成質量パーセントの銅ジアミンビテトラゾールと;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
を含む、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約10〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約1〜約35組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる約10〜約60組成質量パーセントの硝酸銅錯体と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
を含む、請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 請求項1に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物を点火してある量の膨張ガスを生成する工程と;
当該膨張ガスによってエアバッグクッションを膨張させる工程と
を含む、自動車の膨張式拘束システムのエアバッグクッションを膨張させるための膨張ガスを発生させる方法。 - 前記膨張ガスが塩化水素を実質的に含まない、請求項19に記載の方法。
- 過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物であって、
非アジ化物の有機窒素含有燃料と、
塩基性硝酸銅、酸化第二銅、硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物、銅ジアミンビテトラゾール、5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる硝酸銅錯体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された銅含有塩素スカベンジャーと、
約1〜約10組成質量パーセントの100μmを超える平均粒子サイズの過塩素酸アンモニウムと、
二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された、約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になり、当該ガス発生剤組成物が約1組成質量パーセント以下の銅のない塩素スカベンジャーを含有し、
当該非アジ化物の有機窒素含有燃料、銅含有塩素スカベンジャー、過塩素酸アンモニウム、並びに金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤が、当該ガス発生剤組成物が約0.96〜約1.06の範囲の当量比を有するのに十分な相対量で存在し、
当該ガス発生剤組成物の燃焼により、塩化水素、一酸化炭素、アンモニア、二酸化窒素及び一酸化窒素の実質的にないガス状流出物が得られる、過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 前記過塩素酸アンモニウムが、少なくとも約200μmの平均粒子サイズで存在する、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 前記過塩素酸アンモニウムが、約350〜約450μmの範囲の平均粒子サイズで存在する、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。
- 約40〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約35〜約50組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約40〜約50組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
硝酸アンモニウムが約3〜約90質量パーセントの範囲で混合物中に存在する、約40〜約55組成質量パーセントの銅ジアミン二硝酸塩−硝酸アンモニウム混合物と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約10〜約40組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約45〜約60組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
約5〜約30組成質量パーセントの銅ジアミンビテトラゾールと;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 約10〜約60組成質量パーセントの硝酸グアニジンと;
約1〜約35組成質量パーセントの塩基性硝酸銅と;
5−アミノテトラゾールと塩基性硝酸銅の反応により得られる約10〜約60組成質量パーセントの硝酸銅錯体と;
100μmを超える平均粒子サイズの約1〜約10組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
約1〜約5組成質量パーセントの少なくとも1つの金属酸化物の燃焼速度促進及びスラグ形成添加剤と
から本質的になる、請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物。 - 請求項21に記載の過塩素酸アンモニウム含有ガス発生剤組成物を点火してある量の膨張ガスを生成する工程と;
当該膨張ガスによってエアバッグクッションを膨張させる工程と
を含む、自動車の膨張式拘束システムのエアバッグクッションを膨張させるための膨張ガスを発生させる方法。 - 窒素含有燃料と;
過塩素酸アンモニウム酸化剤と;
ガス発生剤を燃焼したときに塩化水素の実質的にないガス状流出物を得るのに効果的な量で存在する塩素スカベンジャーと
を含み、当該塩素スカベンジャーの少なくとも約98質量パーセントが銅含有化合物である、塩素含有ガス発生剤組成物。 - 前記銅含有化合物が、硝酸銅錯体、塩基性硝酸銅、酸化第二銅、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された、請求項29に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。
- 約1〜約20組成質量パーセントの過塩素酸アンモニウムと;
窒素含有燃料と塩素スカベンジャーを含む約80〜約99組成質量パーセントの前駆体混合物と
を含む、請求項29に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。 - 前記前駆体混合物が、
約30〜約70組成質量パーセントの窒素含有燃料と;
約30〜約70組成質量パーセントの塩素スカベンジャーと
を含む、請求項31に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。 - 前記前駆体混合物が、過塩素酸アンモニウムの燃焼を促進するのに効果的な最大約10組成質量パーセントの少なくとも1つの燃焼促進剤をさらに含む、請求項32に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。
- 前記燃焼促進剤が、酸化鉄、亜クロム酸銅、紺青顔料、及びそれらの組み合わせからなる群より選択された、請求項33に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。
- 前記燃焼促進剤が紺青顔料である、請求項33に記載の塩素含有ガス発生剤組成物。
- 請求項29に記載の塩素含有ガス発生剤組成物を点火してある量の膨張ガスを生成する工程と;
当該膨張ガスによってエアバッグクッションを膨張させる工程と
を含む、自動車の膨張式拘束システムのエアバッグクッションを膨張させるための膨張ガスを発生させる方法。
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