JP2010536691A5 - - Google Patents

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多組成物着火塊と関連する形成方法Formation method associated with multi-composition ignition mass

本開示は、受動拘束システムに関し、より詳細には、ガス発生剤着火材料と受動拘束システムで使用されるかかる材料の製造方法に関する。   The present disclosure relates to passive restraint systems, and more particularly, to gas generant ignition materials and methods of manufacturing such materials for use in passive restraint systems.

本項の記載は本開示に関連する背景情報を単に提供するもので、先行技術を構成するものではない。   The statements in this section merely provide background information related to the present disclosure and may not constitute prior art.

受動膨張性拘束システムは、自動車のような様々な用途においてよく使用される。あるタイプの受動膨張性拘束システムは、着火ガス発生剤を使用して、例えばエアバッグ・クッション(ガス・イニシエータ及び/又はインフレータ)を膨張させるため又はシートベルト・テンショナー(マイクロガスジェネレータ)を作動させることにより乗員負傷を最小にする。   Passive inflatable restraint systems are often used in various applications such as automobiles. One type of passive inflatable restraint system uses an igniting gas generant to activate, for example, an airbag cushion (gas initiator and / or inflator) or to activate a seat belt tensioner (micro gas generator). To minimize occupant injury.

ガス発生剤の性能の改善は尚も望まれている。エアバッグのような膨張性装置システムにおけるガス発生剤の性能の調整には、ガス発生剤ばかりでなくガス流を制御するハードウェアシステムの複雑な設計も必要となりうる。   There is still a desire for improved performance of gas generants. Tuning the performance of the gas generant in an inflatable device system such as an air bag may require a complex design of the hardware system that controls the gas flow as well as the gas generant.

しばしば、現在のガス発生剤は、従来の自動車イニシエータ及びマイクロガスジェネレータのための独特な出力特性を達成するために二種又は三種の遊離の着火材料又は異なった形状の着火剤(ディスク状又は多孔塊(グレイン)等)の乾式混合を必要とする。更に、遊離材料は分類され又は分かれ、燃焼特性の変動につながりうる。   Often, current gas generants use two or three free ignition materials or different shapes of ignition agents (disc-like or porous) to achieve unique output characteristics for conventional automotive initiators and micro gas generators. It requires dry mixing of grains. Furthermore, the free material can be classified or separated and lead to fluctuations in combustion characteristics.

従来の自動車イニシエータ及びマイクロガスジェネレータに対して独特で望ましい出力特性(調整され又は微調整可能な速度)を達成するために複数の遊離の着火材料及び/又は異なった形状の着火材料を乾式混合する必要性を排除又は低減させることが望ましいであろう。例えば、一般的なガス発生剤塊と比較して、より遅い又はより速い燃焼速度又は特性を持つ持続性のある出力を有するようにガス発生剤の燃焼特性を調整することを含む、制御された発火又は改変された燃焼時間を有し、よって変動を低減し、安全性とハンドリングを改善し、着火材料の性能能力を増大させるイニシエータ又はマイクロガスジェネレータを設計することは非常に望ましいであろう。   Dry mix multiple free ignition materials and / or different shapes of ignition materials to achieve unique and desirable output characteristics (adjusted or fine tunable speed) for conventional automotive initiators and micro gas generators It would be desirable to eliminate or reduce the need. For example, controlled, including adjusting the combustion characteristics of the gas generant to have a sustained output with a slower or faster burn rate or characteristic compared to a typical gas generant mass It would be highly desirable to design an initiator or micro gas generator that has an ignition or modified burn time, thus reducing variability, improving safety and handling, and increasing the performance capability of the ignition material.

様々な態様によれば、本開示は受動拘束システムにおいて使用される着火材料を提供する。該材料は、第一着火剤組成物を有する第一領域と第二着火剤組成物を有する第二領域を含む。第一領域は一又は複数の空隙領域を形成し、第二領域は、第一領域によって形成される一又は複数の空隙領域の少なくとも一内に配設され、第一着火剤組成物は第二着火剤組成物とは区別される。   According to various aspects, the present disclosure provides an ignition material for use in a passive restraint system. The material includes a first region having a first igniter composition and a second region having a second igniter composition. The first region forms one or more void regions, the second region is disposed within at least one of the one or more void regions formed by the first region, and the first igniter composition is the second region. A distinction is made from igniter compositions.

他の態様では、本開示は、受動拘束システムにおいて使用するための着火材料を提供する。該材料は、第一着火剤組成物を有する第一領域と第二着火剤組成物を有する第二領域を含む。第一領域は一又は複数の空隙領域を形成し、内部バルクを更に有する。第二領域は、内部バルク内の少なくとも一の空隙領域内に配設される。更に、第一着火剤組成物は第二着火剤組成物とは異なる。第一着火剤組成物と第二着火剤組成物はそれぞれ燃料、酸化剤、自己発火剤、バインダー、スラグ形成剤、着色剤、流動助剤、粘度調節剤、分散助剤、自己着火剤、バインダー、スラグ形成剤、クーラント、流動助剤、粘度調整剤、分散助剤、鈍感剤、賦形剤、燃焼速度修正剤、及びその混合物と組合せからなる群から独立して選択される成分を含む。   In another aspect, the present disclosure provides an ignition material for use in a passive restraint system. The material includes a first region having a first igniter composition and a second region having a second igniter composition. The first region forms one or more void regions and further has an internal bulk. The second region is disposed in at least one void region in the internal bulk. Furthermore, the first igniter composition is different from the second igniter composition. The first igniter composition and the second igniter composition are fuel, oxidizer, self-ignition agent, binder, slag forming agent, colorant, flow aid, viscosity modifier, dispersion aid, self-igniter, binder. A component independently selected from the group consisting of: slag formers, coolants, flow aids, viscosity modifiers, dispersion aids, desensitizers, excipients, burn rate modifiers, and mixtures and combinations thereof.

他の態様によれば、本開示は、受動拘束システムにおいて使用される着火剤材料を提供する。該材料は、第一着火剤組成物を有する第一領域と第二着火剤組成物を有する第二領域を含む。第一領域は、一又は複数の空隙領域を形成する固形体であり、第二領域は第一領域によって形成される一又は複数の空隙領域の少なくとも一内に配設されている。更に、第二領域の表面は、第一領域の表面に実質的に付着している。更に、第一着火剤組成物は第二着火剤組成物とは区別される。第一着火剤組成物と第二着火剤組成物はそれぞれ燃料、酸化剤、自己発火剤、バインダー、及びその混合物と組合せからなる群から独立して選択される成分をそれぞれ含む。   According to another aspect, the present disclosure provides an igniter material for use in a passive restraint system. The material includes a first region having a first igniter composition and a second region having a second igniter composition. The first region is a solid that forms one or more void regions, and the second region is disposed in at least one of the one or more void regions formed by the first region. Furthermore, the surface of the second region is substantially attached to the surface of the first region. Furthermore, the first igniter composition is distinguished from the second igniter composition. Each of the first igniter composition and the second igniter composition includes components independently selected from the group consisting of fuel, oxidant, autoignition agent, binder, and mixtures and combinations thereof.

様々な態様によれば、本開示は、第一固形領域によって形成される一又は複数の空隙領域にスラリーを充填することを含む多組成物着火剤材料を形成する方法を提供する。第一固形領域は第一着火剤組成物を含み、スラリーは第一着火剤組成物とは区別される第二着火剤組成物を含む。一又は複数の空隙領域内に配されたスラリーは乾燥されて第二固形領域を形成し、よって多組成物着火剤材料が形成される。   According to various aspects, the present disclosure provides a method of forming a multi-composition igniter material that includes filling a slurry into one or more void regions formed by a first solid region. The first solid region includes a first igniter composition, and the slurry includes a second igniter composition that is distinct from the first igniter composition. The slurry disposed within the one or more void regions is dried to form a second solid region, thus forming a multi-composition igniter material.

他の態様では、本開示は、第一着火剤組成物を含む固形体をつくることを含む多組成物着火剤材料を形成する方法を提供する。固形体は一又は複数の空隙領域を形成する。一又は複数の空隙領域の少なくとも一内に第二着火剤組成物が導入される。また、第一着火剤組成物は第二組成物とは区別される。   In another aspect, the present disclosure provides a method of forming a multi-composition igniter material that includes creating a solid body that includes a first igniter composition. The solid body forms one or more void regions. A second igniter composition is introduced into at least one of the one or more void regions. Also, the first igniter composition is distinguished from the second composition.

また別の態様では、開示はそれぞれ区別される着火剤組成物を含む第一領域と第二領域を有する多組成物着火剤材料を形成する方法を提供する。該方法は、第一着火剤組成物を含む着火剤材料の第一領域を作製し、第二着火剤組成物を含む着火剤材料の第二領域を作製することを含む。第一着火剤組成物は第二組成物とは区別される。更に、第二領域は第一領域によって形成される一又は複数の空隙領域を占める。   In yet another aspect, the disclosure provides a method of forming a multi-composition igniter material having a first region and a second region that each include a distinct igniter composition. The method includes creating a first region of an igniter material that includes a first igniter composition and creating a second region of an igniter material that includes a second igniter composition. The first igniter composition is distinguished from the second composition. Furthermore, the second region occupies one or more void regions formed by the first region.

利用できる更なる領域はここに提供する記載から明らかになるであろう。記載と特定の実施例は単に例証の目的のためのものであって、本開示の範囲を限定するものではない。   Further areas that can be utilized will become apparent from the description provided herein. The description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.

ここに記載の図面は例証の目的のためだけのものであって決して本開示の範囲を限定するものではない。
図1は乗員がいる車両における例示的な受動膨張性エアバッグ装置システム及びシートベルト拘束のための例示的なプリテンショナーシステムの簡略化した部分側面図である。 図2は膨張性エアバッグ拘束装置のためのインフレータを含む助手側エアバッグモジュールの例示的部分断面図である。 図3は膨張性エアバッグ拘束装置のためのインフレータを含む運転手側エアバッグモジュールの例示的部分断面図である。 図4は安全拘束又はシートベルトシステムのためのプリテンショナーと共に使用される例示的なプリテンションシステムのマイクロガスジェネレータ(MGG)の断面図である。 図5は本開示のある態様の原理に係る多組成物着火材料の平面図である。 図5の6−6’線に沿った断面図を示す。 多組成物着火材料の燃焼の例示的な圧力対時間曲線を示す。 図8は本開示のある原理に係る例示的な他の多組成物着火材料を示す。 図9は本開示のある態様の原理に係るプレスされたモノリス多組成ガス発生剤の等角投影図である。 図10は、第二領域が本開示のある態様に従って第一の領域中の着火材料の崩壊と加速された燃焼を促進可能な例示的な多組成物着火材料を示す。
The drawings described herein are for illustrative purposes only and are in no way intended to limit the scope of the present disclosure.
FIG. 1 is a simplified partial side view of an exemplary passive inflatable airbag device system and an exemplary pretensioner system for seat belt restraint in a passenger vehicle. FIG. 2 is an exemplary partial cross-sectional view of an assistant side airbag module including an inflator for an inflatable airbag restraint device. FIG. 3 is an exemplary partial cross-sectional view of a driver side airbag module including an inflator for an inflatable airbag restraint device. FIG. 4 is a cross-sectional view of an exemplary pre-tension system micro gas generator (MGG) used with a pre-tensioner for safety restraint or seat belt systems. FIG. 5 is a plan view of a multi-composition ignition material according to the principles of certain aspects of the present disclosure. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 ′ of FIG. 2 shows an exemplary pressure versus time curve for combustion of a multi-composition ignition material. FIG. 8 illustrates another exemplary multi-composition ignition material according to certain principles of the present disclosure. FIG. 9 is an isometric view of a pressed monolith multi-composition gas generant in accordance with certain aspects of the present disclosure. FIG. 10 illustrates an exemplary multi-composition ignition material where the second region can promote the collapse of the ignition material and accelerated combustion in the first region in accordance with certain aspects of the present disclosure.

様々な態様の記載Description of various aspects

次の記載は単に例示するだけの性質のもので、本開示、応用、又は使用を限定するものではない。図面を通して、対応する参照番号は同様か又は対応する部材及び特徴を示すことが理解されなければならない。記載と特定の実施例は、本開示の様々な態様を示しながら、例示目的だけのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。更に、述べられた特徴を有する複数の実施態様の記載は、更なる特徴を有する他の実施態様、又は述べられた特徴の異なった組合せを含む他の実施態様を排除するものではない。   The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure, application, or use. It should be understood that throughout the drawings, corresponding reference numerals indicate similar or corresponding parts and features. The description and specific examples, while indicating various aspects of the disclosure, are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the disclosure. Furthermore, the description of embodiments having the stated characteristics does not exclude other embodiments having further characteristics or other embodiments containing different combinations of the described characteristics.

膨張性拘束装置は、好ましくは、そこに含まれる着火ガス発生剤の反応からその場でガスを発生させる。本開示の様々な態様によれば、単一の塊構造中に複数の組成物を含み、着火材料の挙動を膨張性拘束装置において優れた性能特性を有するようにする着火材料が提供される。   The inflatable restraint device preferably generates gas in situ from the reaction of the ignition gas generator contained therein. In accordance with various aspects of the present disclosure, an ignition material is provided that includes a plurality of compositions in a single lump structure that allows the behavior of the ignition material to have superior performance characteristics in an inflatable restraint device.

様々な態様では、本開示は受動拘束システムに使用される着火剤材料を提供する。かかる着火材料の例には、イグナイタ及び/又はイニシエータ材料、マイクロガスジェネレータ、及び一般的なガス発生剤が含まれる。   In various aspects, the present disclosure provides an igniter material for use in a passive restraint system. Examples of such ignition materials include igniter and / or initiator materials, micro gas generators, and common gas generants.

背景として、膨張性拘束装置は、自動車車両用のシートベルトプリテンショナーシステム及びエアバッグモジュールアセンブリ、例えば運転手側、パッセンジャー側、側面衝撃、カーテン及びカーペットエアバッグアセンブリ、例えば他のタイプの車両、例えば船舶、飛行機、及び列車に用いられる様々なタイプの拘束システムに対して利用性を有している。着火材料のある種の例示的な応用例をここで検討するが、かかる検討は本開示の原理の利用性を限定するものと解してはならない。   By way of background, inflatable restraint systems include seat belt pretensioner systems and airbag module assemblies for automobile vehicles, such as driver side, passenger side, side impact, curtain and carpet airbag assemblies, such as other types of vehicles, such as It has utility for various types of restraint systems used on ships, airplanes, and trains. Although certain exemplary applications of ignition materials are now discussed, such discussion should not be construed as limiting the utility of the principles of the present disclosure.

図1は例示的な運転手側の前方エアバッグ膨張性拘束装置10を示す。かかる運転手側の膨張性拘束装置は、典型的には車両16のステアリング・コラム14内に格納されるエアバッグ・クッション又はエアバッグ12を具備する。ステアリング・コラム14中のインフレータ(図示せず)に含まれるガス発生剤は、エアバッグ12を膨張させる急速に膨張するガス18をつくり出す。エアバッグ12は車両16の減速を検知してからミリ秒内に展開し車両乗員20と車両構成材22との間にバリアをつくり、乗員の負傷を最小にする。   FIG. 1 shows an exemplary driver side forward airbag inflatable restraint device 10. Such driver-side inflatable restraint devices typically include an airbag cushion or airbag 12 that is stored in a steering column 14 of a vehicle 16. A gas generant contained in an inflator (not shown) in the steering column 14 creates a rapidly inflating gas 18 that inflates the airbag 12. The airbag 12 is deployed within milliseconds after detecting the deceleration of the vehicle 16 and creates a barrier between the vehicle occupant 20 and the vehicle component 22 to minimize occupant injury.

膨張性拘束装置は、典型的には、ガスの生成を容易にし、エアバッグを展開させ又はピストンを作動させる一連の反応を伴う。例えば、エアバッグシステムでは、エアバッグアセンブリシステム全体の作動時に、エアバッグ・クッションが数ミリ秒内に膨張し始めなければならない。   Inflatable restraints typically involve a series of reactions that facilitate gas generation and deploy an airbag or actuate a piston. For example, in an airbag system, the airbag cushion must begin to inflate within a few milliseconds upon operation of the entire airbag assembly system.

図2は、パッセンジャーコンパートメントのインフレータアセンブリ32とエアバッグ36を格納するためにカバーされたコンパートメント34を具備する簡略化された例示的なエアバッグモジュール30を示す。かかる装置は、急速な減速及び/又は衝突が検知されたときに電気的に着火されるスクイブ又はイニシエータ40をしばしば使用する。スクイブ40からの放電が、イニシエータ又はイグナイタ材料42を通常着火し、これが急速に発熱的に燃焼し、ついでガス発生剤材料50を着火する。ガス発生剤材料50は燃焼して、エアバッグ36に向けられて膨張をもたらすガス生成物の大部分をつくる。   FIG. 2 shows a simplified exemplary airbag module 30 with a compartment 34 covered to accommodate an inflator assembly 32 and an airbag 36 of the passenger compartment. Such devices often use a squib or initiator 40 that is electrically ignited when rapid deceleration and / or a collision is detected. The discharge from the squib 40 normally ignites the initiator or igniter material 42, which burns rapidly exothermically and then ignites the gas generant material 50. The gas generant material 50 burns to create the majority of the gas product that is directed to the airbag 36 and causes inflation.

様々な態様では、ガス発生剤50は着火材料を含み、当業者によく知られている固形塊(グレイン)、ペレット、タブレット等の形態でありうる。着火材料は、着火剤燃料、酸化剤、及び着火されたときに急速に燃焼してガス反応産物(例えばCO,HO,及びN)を形成する他のマイナーな成分を含有する。ガス発生剤は当該分野でまた着火材料及び/又は推進剤としても知られている。よって、ガス発生剤材料は、着火され急速な燃焼反応を受け、熱及びガス生成物を形成する一又は複数の化合物を含有する、つまり、ガス発生剤50が燃焼して膨張性拘束装置に対して加熱された膨張ガスをつくる。 In various embodiments, the gas generant 50 includes an ignition material and may be in the form of solid masses (grains), pellets, tablets, etc., well known to those skilled in the art. The igniter material contains an igniter fuel, an oxidant, and other minor components that, when ignited, rapidly burn to form gas reaction products (eg, CO 2 , H 2 O, and N 2 ). Gas generants are also known in the art and as ignition materials and / or propellants. Thus, the gas generant material contains one or more compounds that are ignited and undergo a rapid combustion reaction to form heat and gas products, i.e., the gas generant 50 burns to the inflatable restraint device. To produce heated expansion gas.

しばしば、燃焼中にガス発生剤50の近くでスラグ又はクリンカーが形成される。スラグ/クリンカーは燃焼中にガス発生剤50によって発生させられる様々な粒子及び他の化合物を隔離するのに役立つ。場合によってはフィルタ52が、ガスに混入した粒状物を除去しエアバッグ36に入る前にガスのガス温度を低下させるためにガス発生剤50とエアバッグ36との間に設けられる。   Often, slag or clinker is formed near the gas generant 50 during combustion. The slag / clinker serves to sequester various particles and other compounds generated by the gas generant 50 during combustion. In some cases, a filter 52 is provided between the gas generating agent 50 and the airbag 36 to remove particulate matter mixed in the gas and lower the gas temperature before entering the airbag 36.

図3は、エアバッグ64を格納するためにカバーされたコンパートメント62を有する簡略化された例示的な運転手側エアバッグモジュール60を示している。スクイブ66が、急速に発熱的に燃焼し、ついでガス発生剤材料70を着火するイグナイタ材料68内の中央に配設されている。フィルタ72が、膨張するエアバッグ64に入る流出ガス中の粒状物を低減させるために設けられる。他の着火材料を車両乗員の安全システムに用いることもできる。   FIG. 3 shows a simplified exemplary driver side airbag module 60 having a compartment 62 covered for storing an airbag 64. A squib 66 is disposed centrally within an igniter material 68 that rapidly exothermically burns and then ignites the gas generant material 70. A filter 72 is provided to reduce particulates in the effluent gas entering the inflating airbag 64. Other ignition materials can also be used in the vehicle occupant safety system.

図1に示されるように、シートベルト24には、場合によっては車両中の乗員の回りのシートベルトを引っ込め締め付けるように設計されたプリテンショナーシステム26を備えてもよい。典型的には、シートベルトはセンサが車両の衝撃の発生を検知した直後に締め付けされ、「プリテンショニング」として当該分野では知られている。プリテンショナー26は、例えば自動車の急速な減速を示すセンサ機構によって着火されるマイクロガスジェネレータを有するプリテンション発生システムをしばしば使用する。このセンサ機構は場合によってはエアバッグ展開のための減速を検知するために使用されるものと同じセンサである。マイクロガスジェネレータは、仕事をつくり、プリテンショナーシステム26内のピストン(図示せず)を典型的には作動するガス圧を発生させるために使用される小さい着火材料である。マイクロガスジェネレータが発火すると、ピストンが駆動されてシリンダ内を移動し、シートベルト24に圧力をかけ、乗員20の回りのシートベルトを引っ込め締め付ける。   As shown in FIG. 1, the seat belt 24 may include a pretensioner system 26 that is designed to retract and tighten the seat belt around an occupant in the vehicle. Typically, the seat belt is fastened immediately after the sensor detects the occurrence of a vehicle impact and is known in the art as “pretensioning”. The pretensioner 26 often uses a pretensioning system having a micro gas generator that is ignited, for example, by a sensor mechanism that indicates rapid deceleration of the vehicle. This sensor mechanism is sometimes the same sensor used to detect deceleration for airbag deployment. The micro gas generator is a small ignition material used to generate gas pressure that creates work and typically operates a piston (not shown) in the pretensioner system 26. When the micro gas generator is ignited, the piston is driven to move in the cylinder, pressure is applied to the seat belt 24, and the seat belt around the occupant 20 is retracted and tightened.

図4は、例示的なシートベルトプリテションジェネレータシステム80の概略図を示す。一又は複数の接点ピン82がヘッダー84を通過する。ピン82は、ヘッダー84を通ってシールされているが、車両の急速な減速に応答して外部源(図示せず)によってつくられる電流を金属製ブリッジワイヤ又は類似の着火部材まで運び、これが適切な信号で電気的に励起されると高温のアーク又はスパークをつくり、イニシエータ材料の爆発を開始させる。ここでは図示しないが、イニシエータ材料は、ヘッダー84の上部に付設されるカップ状ホルダー又は内部缶88内に収容される。   FIG. 4 shows a schematic diagram of an exemplary seat belt protection generator system 80. One or more contact pins 82 pass through the header 84. Pin 82 is sealed through header 84, but carries current generated by an external source (not shown) in response to rapid deceleration of the vehicle to a metal bridge wire or similar ignition member, which is appropriate. When excited by a strong signal, it creates a hot arc or spark and initiates an explosion of the initiator material. Although not shown here, the initiator material is accommodated in a cup-shaped holder or internal can 88 attached to the top of the header 84.

ホルダー88は、基部90に締結され、典型的にはOリング又は他のシール部材92によってそれとシールされている。ヘッダー84及び基部90及び関連するピン82のアセンブリは、金属製出力缶93(しばしば導波缶と称される)に取付けられ、これがホルダー88に含まれるイニシエータ材料88の着火に必要なガス圧出力をつくるためのガス発生剤材料94を含んでいる。   Holder 88 is fastened to base 90 and is typically sealed thereto by an O-ring or other sealing member 92. The assembly of header 84 and base 90 and associated pin 82 is attached to a metal output can 93 (often referred to as a waveguide can), which is the gas pressure output required to ignite the initiator material 88 contained in holder 88. A gas generant material 94 for producing

基部90の下方部は、典型的には、自動車のワイヤハーネスの一部に係合する一又は複数の凹所領域98を含み、これがセンサ回路からのトリガーワイヤをピン82まで運ぶ。プリテンションジェネレータシステム80は、図1に一般に示す26のようなシートベルトプリテンショナー中に配される。   The lower portion of the base 90 typically includes one or more recessed areas 98 that engage a portion of the automotive wire harness, which carries the trigger wire from the sensor circuit to the pin 82. The pretension generator system 80 is disposed in a seat belt pretensioner such as 26 shown generally in FIG.

当業者によって理解されるように、エアバッグモジュールアセンブリ及び/又はプリテンションシステムに使用されるガス発生剤材料(50,70,94)及びイニシエータ材料(42,68,88)を含む様々な着火剤材料は同様であるが、好ましくは、例えば開始のための迅速な燃焼あるいは予め決められた時間の間、予め選択された圧力でガスを発生させるための持続性のある燃焼のような、その意図された用途に調整されたそれぞれの性能特性を有している。上述の如く、ガス発生剤及びイニシエータ材料の選択には、現在の工業的な性能仕様、ガイドライン及び標準への合致、安全なガス又は流出物の発生、材料の継続的安定性、製造における対費用効率を含む様々な因子が関係する。着火剤組成物は取り扱い、保管、及び廃棄の間、安全であることが好ましい。更に、着火剤組成物はアジドを含んでいないことが好ましい。   As will be appreciated by those skilled in the art, various ignitants including gas generant materials (50, 70, 94) and initiator materials (42, 68, 88) used in airbag module assemblies and / or pretension systems. The material is similar, but preferably its intent, such as rapid combustion for initiation or sustained combustion to generate gas at a preselected pressure for a predetermined time Each performance characteristic is tailored to the specific application. As noted above, the selection of gas generants and initiator materials can be done in accordance with current industrial performance specifications, guidelines and standards, safe gas or effluent generation, continued material stability, and cost in manufacturing. Various factors are involved, including efficiency. The igniter composition is preferably safe during handling, storage and disposal. Furthermore, it is preferable that the igniter composition does not contain an azide.

本開示の様々な態様によれば、受動的拘束システムに使用される着火剤材料は、第一着火剤組成物を有する第一領域と第一着火剤組成物とは区別される第二着火剤組成物を有する第二領域を含む。第一領域は一又は複数の空隙領域を形成する。ある態様では、第一領域は第一着火剤組成物から形成された固形体又は塊(グレイン)である。第二着火剤組成物は一又は複数の空隙領域の少なくとも一つに導入されてその中に配され、一体化された単一の多成分着火剤材料の第二領域を形成する。   In accordance with various aspects of the present disclosure, the igniter material used in the passive restraint system is a second igniter that is distinct from the first region having the first igniter composition and the first igniter composition. A second region having the composition is included. The first region forms one or more void regions. In some embodiments, the first region is a solid or grain formed from the first igniter composition. The second igniter composition is introduced into and disposed within at least one of the one or more void regions to form a second region of an integrated single multi-component igniter material.

ある態様では、第一領域の固形物は、内部バルクの領域を有し、空隙領域の少なくとも一つが第一領域固形物の内部バルク内に延び、場合によってはその中に実質的に配される。よって、第二領域がそのような空隙領域の一又は複数に導入される場合、これらの第二領域はまた固形物の内部バルク内に実質的に配される。   In some embodiments, the solid in the first region has an internal bulk region, and at least one of the void regions extends into the internal bulk of the first region solid, and is optionally disposed substantially therein. . Thus, if second regions are introduced into one or more of such void regions, these second regions are also substantially disposed within the internal bulk of the solid.

ある態様では、第一領域の表面は第二領域の表面に接触し、好ましくはその表面に実質的に付着される。よって、第一領域の表面は、第二領域の表面と一体化されて、第二領域から第一領域を分離させないで着火剤材料の保管と使用を可能にする物理的結合を材料間の界面にもたらす。   In certain embodiments, the surface of the first region contacts the surface of the second region, and is preferably substantially attached to that surface. Thus, the surface of the first region is integrated with the surface of the second region to provide a physical bond that allows storage and use of the ignitant material without separating the first region from the second region. To bring.

ここで言及されるように、着火剤材料は第一及び第二領域を有するが、当業者に理解されるように、異なった組成物を有する複数の領域が考えられる。よって、ある態様では、第一領域は、様々な着火剤材料組成物を充填可能な一又は複数の空隙領域を形成する。よって、当業者に理解されるように、第一領域が複数の空隙領域を形成する場合、これら空隙領域の各々に、多組成物着火剤材料を形成する複数の区別される組成物(例えば二以上の区別される着火剤組成物)が充填されうる。   As mentioned herein, the igniter material has first and second regions, but as will be appreciated by those skilled in the art, multiple regions with different compositions are contemplated. Thus, in some embodiments, the first region forms one or more void regions that can be filled with various igniter material compositions. Thus, as will be appreciated by those skilled in the art, when the first region forms a plurality of void regions, each of these void regions has a plurality of distinct compositions (eg, two The above distinguished igniter composition) can be filled.

ある態様では、多組成物着火剤(「MCP」)材料の第一領域は、一般的な方法で多孔塊をプレスするか又は押出し、調節可能な内部コア又は外形形状よって囲まれる主要な形状を有する同心又は偏心塊を形成することによって、形成することができる。典型的な着火材料は、ディスク、タブレット、ウエハー、塊(グレイン)等に形成される。第一領域は、スラリー着火剤組成物を充填する前に、更に加工し、オーブン乾燥させることができる。別の態様では、第一及び第二領域は同時に形成できる。着火剤材料の第一及び第二領域はバッチ又は連続プロセスの何れかで形成することができる。   In some embodiments, the first region of the multi-composition igniter (“MCP”) material is pressed or extruded in a general manner to form a porous mass, with a primary shape surrounded by an adjustable inner core or profile. It can be formed by forming concentric or eccentric masses. Typical ignition materials are formed into discs, tablets, wafers, grains, and the like. The first region can be further processed and oven dried before filling with the slurry igniter composition. In another aspect, the first and second regions can be formed simultaneously. The first and second regions of igniter material can be formed in either a batch or continuous process.

上述のように、第一領域は、固化して第一領域と構造的に一体化した第二領域を形成する第二着火剤組成物を充填することができる一又は複数の空隙領域を形成する。空隙領域の非限定的な例には、キャビティ、穿孔、透孔、溝、穴、ポケット、チャンネル等を含み、これは、以下に更に詳細に記載されるように、円筒、矩形、コーン状、ピラミッド状等を含む様々な形状を第一領域内にとりうる。空隙領域はまた不規則な形状を有しうる。ある態様では、第一領域の固形体は、中心又は偏心、円形、四角形、星状、十字状、又は複数ポケットを持つ様々な形状に形成されうる。よって、一又は複数の空隙領域が第一領域の形状によって形成される。従って、第二着火剤組成物を含む着火剤材料の第二領域が、着火剤材料の本体の一部を形成し、着火剤材料の表面上の単なるコーティングとは異なり、着火剤材料本体内に構造的に一体化されている。   As described above, the first region forms one or more void regions that can be filled with a second igniter composition that solidifies to form a second region that is structurally integrated with the first region. . Non-limiting examples of void areas include cavities, perforations, through-holes, grooves, holes, pockets, channels, etc., which are cylindrical, rectangular, cone-shaped, as described in more detail below. Various shapes including a pyramid shape can be taken in the first region. The void region can also have an irregular shape. In some embodiments, the solid body of the first region can be formed in various shapes having a center or eccentricity, a circle, a square, a star, a cross, or multiple pockets. Accordingly, one or a plurality of void regions are formed by the shape of the first region. Thus, the second region of the igniter material comprising the second igniter composition forms part of the body of the igniter material, unlike a mere coating on the surface of the igniter material, It is structurally integrated.

第二着火剤組成物を第一着火剤材料に導入して、双方の材料の加工及び同時の製作中に空隙領域を形成することができることに留意されなければならない。よって、空隙領域は第二組成物の導入前に必ずしも前もって形成される必要はない。例えば、空隙領域は第一及び第二着火剤組成物の共押出中に又は第一組成物の固化前に第一組成物中に第二組成物を導入(例えば注入による)することによって、形成されうる。何れの場合も、様々な態様の第二組成物が着火剤材料の第一領域の一又は複数の領域と一体化される。   It should be noted that the second igniter composition can be introduced into the first igniter material to form void regions during processing and simultaneous fabrication of both materials. Therefore, the void region is not necessarily formed in advance before the introduction of the second composition. For example, the void area is formed by co-extrusion of the first and second igniter compositions or by introducing (e.g., by pouring) the second composition into the first composition prior to solidification of the first composition. Can be done. In any case, the second composition of the various embodiments is integrated with one or more regions of the first region of the igniter material.

本開示の原理によれば、独特な多組成物又は多密度又は押出穿孔着火剤固形塊が、以下に詳細に記載されるように、空隙領域に更なる着火剤材料を充填したときに形成される。ある態様では、着火剤材料は自己接着性であり、所望の性能特性、例えば漸増的な表面積暴露、燃焼プロファイル、燃焼時間、燃焼圧等を達成し、更に難しいPTC曲線(圧対時間曲線)要件の容易な微調整を可能にする単一の多組成物着火剤塊をつくり出す。ある態様では、任意の数の適切な形状の中央孔(CP)を所望のPTCに対してつくり出すことができる。よって、数種の区別される着火剤組成物を単一の多組成物塊に導入することにより、様々な別個の材料を必要としないで着火剤の挙動を調整又は微調整する自由度が得られる。この点に関して、多成分着火剤材料は、従来の自動車イニシエータ及びマイクロガスジェネレータに対して独特の出力特性(調整された又は微調整可能な速度)を達成するために、二又は三種の遊離の着火材料又は異なった形状の着火材料(例えばディスク又は多穿孔塊)を乾式混合する必要性を排除する。   In accordance with the principles of the present disclosure, a unique multi-composition or multi-density or extruded perforated igniter solid mass is formed when the void region is filled with additional igniter material, as described in detail below. The In some embodiments, the igniter material is self-adhesive and achieves desired performance characteristics such as incremental surface area exposure, combustion profile, combustion time, combustion pressure, etc., and more difficult PTC curve (pressure versus time curve) requirements A single multi-composition igniter mass is created that allows easy fine tuning. In some embodiments, any number of suitably shaped central holes (CP) can be created for a desired PTC. Thus, the introduction of several distinct igniter compositions into a single multi-composition mass gives the freedom to adjust or fine-tune the igniter behavior without the need for a variety of separate materials. It is done. In this regard, the multi-component igniter material can provide two or three free ignitions to achieve unique output characteristics (tuned or fine tunable speed) relative to conventional automotive initiators and micro gas generators. Eliminates the need for dry mixing materials or differently shaped ignition materials (eg, discs or multi-perforated masses).

本開示の原理は、第二着火剤組成物の含有に基づき制御された開始又は速い燃焼時間を有する着火剤材料(例えば、イニシエータ、ガス発生剤、又はマイクロガスジェネレータ)の設計を可能にする。第一着火剤組成物は第二着火剤組成物とは異なった組成を有し、単一の着火剤材料の燃焼特性を設計し、更に別個の材料の単一着火剤材料構造への一体化を可能にするという利点を両方とも奏する。このようにして、当業者には理解されるように、任意の数の異なった着火剤組成物を第一及び第二組成物に対して選択することができる。本開示において提供される例は単なる例示であり、限定するものではない。ある態様では、例えば、第一着火剤組成物は、第二着火剤組成物よりも遅い燃焼速度を有している。他の態様では、第二着火剤組成物は第一着火剤組成物よりも低い自己着火温度を有している。   The principles of the present disclosure allow for the design of igniter materials (eg, initiators, gas generants, or micro gas generators) that have a controlled onset or fast burn time based on the inclusion of the second igniter composition. The first igniter composition has a different composition than the second igniter composition, designs the combustion characteristics of a single igniter material, and further integrates separate materials into a single igniter material structure Both have the advantage of enabling. In this way, any number of different igniter compositions can be selected for the first and second compositions, as will be appreciated by those skilled in the art. The examples provided in this disclosure are merely illustrative and not limiting. In some embodiments, for example, the first igniter composition has a slower burning rate than the second igniter composition. In other embodiments, the second igniter composition has a lower autoignition temperature than the first igniter composition.

かかる多組成物着火材料を形成する方法は、材料の実質的に均質で均一な混合物をもたらす。遊離の塊状形状を混合し、又は様々な材料の組合せを提供するときにしばしば変動が生じる。これまでに記載されているように、遊離の材料は分類又は分離し、潜在的には変動する燃焼特性に至る。開示の方法はかかる変動を低減させ、より遅い又はより漸増的な燃焼速度での持続性のある出力を可能にするあるタイプの塊状物、例えば押出又はプレス塊の効果を奏する。この設計はまた、遊離の乾燥着火剤の保管及びハンドリングを低減することを含む安全面の利点を更に有しながら、遊離の着火材料の様々な組合せに対して単一の多組成物塊を充填するために労役と間接費を減少させるため、プロセスの単純化によるコスト低減を可能にする。この方法はまた検査の必要性、各組合せ及び比の完全性のための個々の重さの検査を減じ、よって改善された生産/プロセス能力を達成する。様々な態様では、多組成物着火剤塊は連続的に加工され、複雑化した乾燥と製造プロセスの現在の重複する工程の遅いライン速度をなくすることができる。   The method of forming such a multi-composition ignition material results in a substantially homogeneous and uniform mixture of materials. Variations often occur when mixing free bulk shapes or providing various material combinations. As previously described, free material is classified or separated, potentially leading to fluctuating combustion characteristics. The disclosed method reduces the variability and has the effect of certain types of agglomerates, such as extrusion or press lumps, that allow for sustained output at slower or more incremental burn rates. This design also fills a single multi-composition mass for various combinations of free ignition materials while still having safety advantages including reducing storage and handling of free dry ignition agents. In order to reduce labor and overhead costs, it is possible to reduce costs by simplifying the process. This method also reduces the need for inspection, individual weight inspection for each combination and ratio completeness, thus achieving improved production / process capability. In various embodiments, the multi-composition igniter mass can be processed continuously to eliminate the complicated drying and slow line speeds of the current overlapping process of the manufacturing process.

広義には、様々な態様において、多組成物着火剤材料を製造するための方法が提供される。多成分着火剤材料は、着火剤材料の第一領域を第一着火剤組成物で作製し、着火剤材料の第二領域を第二着火剤組成物で作製することにより形成される。第一着火剤組成物は第二着火剤組成物とは区別され、第二領域は第一領域によって形成される一又は複数の空隙領域を占める。   In a broad sense, in various aspects, a method for producing a multi-composition igniter material is provided. The multi-component igniter material is formed by making a first region of the igniter material with the first igniter composition and making a second region of the igniter material with the second igniter composition. The first igniter composition is distinguished from the second igniter composition, and the second region occupies one or more void regions formed by the first region.

ある態様では、第一領域の作製と第二領域の作製が同時に起こり得、例えば第一領域と第二領域が互いに共押出された後、続いて乾燥される。他の態様では、第一領域及び第二領域を作製する方法は連続的であり、最初に第一領域が例えば固形形態に形成され、これが第二領域の作製前に起こる。ついで、第二領域を、第一領域によって形成された空隙領域に第二着火剤組成物を導入することによって作製することができる。   In certain embodiments, the creation of the first region and the creation of the second region can occur simultaneously, eg, the first region and the second region are coextruded with each other and subsequently dried. In other embodiments, the method of creating the first region and the second region is continuous, and first the first region is formed, for example, in solid form, which occurs prior to the creation of the second region. The second region can then be made by introducing the second igniter composition into the void region formed by the first region.

従って、ある態様では、多成分着火剤材料の形成方法は、第一固形領域によって形成された一又は複数の空隙領域にスラリーを充填することを含む。第一固形領域は第一着火剤組成物を含み、スラリーは第一着火剤組成物とは区別される第二着火剤組成物を含む。一又は複数の空隙領域内に配されたスラリーは乾燥されて第二固形領域を形成し、それによって多組成物着火剤材料を形成する。   Accordingly, in one aspect, a method of forming a multi-component igniter material includes filling a slurry into one or more void regions formed by a first solid region. The first solid region includes a first igniter composition, and the slurry includes a second igniter composition that is distinct from the first igniter composition. The slurry disposed within the one or more void regions is dried to form a second solid region, thereby forming a multi-composition igniter material.

「スラリー」はビヒクル又は担体に懸濁される微細な(相対的に小さい粒径の)実質的に不溶性の粒子固形物の流動性又はポンプ移送可能な混合物を意味する。担体に懸濁された固形材料の混合物もまた考えられる。ある態様では、スラリーは約500μm未満、場合によっては約200μm以下、ある態様では、約100μm以下の平均最大粒径を有する粒子を含む。   "Slurry" means a fluid or pumpable mixture of fine (relatively small particle size), substantially insoluble particulate solids suspended in a vehicle or carrier. A mixture of solid materials suspended in a carrier is also conceivable. In some embodiments, the slurry comprises particles having an average maximum particle size of less than about 500 μm, in some cases no more than about 200 μm, and in some embodiments no more than about 100 μm.

よって、スラリーは、好ましくは担体中に流動性及び/又はポンプ移送可能な懸濁着火剤固形物及び他の材料を含む。適切な担体は一般的な有機溶媒並びに水性溶媒を含む。ある態様では、担体は、特定の温度と圧力で一定の化学量論割合で望ましくは蒸発する例えば水とある種のアルコールのような二以上の液体の混合物を意味する共沸混合物を含みうる。担体は、有害反応を避け、更にスラリーを形成する第二組成物の数種の着火剤成分の溶解度を最大にするために第二着火剤組成物中へ含有せしめるために選択された成分との相容性を考慮して選択されなければならない。適切な担体の非限定的な例は、水、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、又はその組合せを含む。   Thus, the slurry preferably comprises suspended igniter solids and other materials that are flowable and / or pumpable in the carrier. Suitable carriers include common organic solvents as well as aqueous solvents. In certain embodiments, the carrier may comprise an azeotrope, meaning a mixture of two or more liquids, such as water and certain alcohols, that evaporate at a certain stoichiometric proportion and at a certain temperature and pressure. The carrier is compatible with the components selected to be included in the second igniter composition to avoid adverse reactions and to maximize the solubility of several igniter components of the second composition forming the slurry. It must be selected in consideration of sex. Non-limiting examples of suitable carriers include water, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, or combinations thereof.

当業者には理解されるように、第二着火剤組成物のスラリーの粘度は、それを第一領域によって形成された空隙領域中に導入するときに注入、ポンプ移送、押出し、ドクターブレードによる操作、又はスムーズ化できるようなものが好ましい。ある態様では、粘度は比較的高く、空隙領域中にスラリーを保持するための増粘した又はペースト状の粘稠度を有する。しかしながら、粘度は、高い必要はなく、例えば、空隙領域の意図的な封鎖又はシールかあるいは第一領域内の空隙領域の性質又は形状によって(例えば、空隙領域が固形第一領域のバルクを完全には通って延びない場合)望まれない漏洩や排出がなく空隙領域がスラリーを保持できる状況では、空隙領域に場合によっては粘度がより低くより液状のスラリーを充填し、ついで空隙領域内で乾燥させてもよい。空隙領域へのスラリーの導入例は、スラリーのポンプ移送、圧をかけてのスラリー注入、所望の空隙領域中へのスラリーの押出、ドクターブレードによる空隙領域へのスラリーの充填等々を含む。   As will be appreciated by those skilled in the art, the viscosity of the slurry of the second igniter composition is controlled by injection, pumping, extrusion, and doctor blade operation as it is introduced into the void region formed by the first region. Or the thing which can be smoothed is preferable. In some embodiments, the viscosity is relatively high and has a thickened or pasty consistency to retain the slurry in the void region. However, the viscosity need not be high, for example, by intentional sealing or sealing of the void area or the nature or shape of the void area within the first area (e.g., the void area completely fills the bulk of the solid first area). In situations where there is no unwanted leakage or discharge and the void area can hold the slurry, the void area may be filled with a lower viscosity liquid slurry, and then dried in the void area. May be. Examples of introducing the slurry into the void area include pumping the slurry, injecting slurry under pressure, extruding the slurry into the desired void area, filling the void area with a doctor blade, and the like.

様々な態様では、スラリーは、典型的には、約15重量%以上の;好ましくは約20重量%以上の;ある態様では約30重量%以上の;ある態様では約40重量%以上の、含水量を有する。ある態様では、スラリーの含水量は約15重量%から約85重量%である。含水量が増加すると、スラリーの粘度が減少し、よってポンプ移送やハンドリングが容易になる一方、空隙空間中でのスラリーの保持がより困難になる。   In various embodiments, the slurry typically contains about 15 wt% or more; preferably about 20 wt% or more; in some embodiments about 30 wt% or more; in some embodiments about 40 wt% or more. Has water. In some embodiments, the water content of the slurry is from about 15% to about 85% by weight. As the water content increases, the viscosity of the slurry decreases, thus facilitating pumping and handling, while holding the slurry in the void space becomes more difficult.

限定するものではないが、ある態様では、空隙領域に導入されるスラリーは、約50000から約250000センチポアズの範囲の適切な粘度を有している。かかる粘度は、適用される圧力下でスラリーの流動を可能にするが、また乾燥前に一又は複数の空隙領域にひとたび適用されるとスラリーを安定にその位置に維持させるのに適切なレオロジー特性をもたらすと考えられる。   Without limitation, in certain embodiments, the slurry introduced into the void region has a suitable viscosity in the range of about 50000 to about 250,000 centipoise. Such a viscosity allows the slurry to flow under the applied pressure, but also has the appropriate rheological properties to maintain the slurry in place stably once applied to one or more void areas prior to drying. It is thought to bring about.

一又は複数の空隙領域を占めるスラリー(第二組成物)をついで乾燥させ、ここで、上述のように、スラリーが第一領域内に第二領域を形成する。第一及び/又は第二領域の乾燥は、固形着火剤材料の所望の最終水分含量に応じて、10分から数時間の範囲の時間、75℃から150℃を超えるまでの範囲の温度で通常実施される。別の態様では、第一及び第二領域は、第一及び第二領域を同時に形成するために第二組成物と共に第一着火剤組成物を共押出することにより同時に形成することができる。   The slurry (second composition) occupying one or more void regions is then dried, where the slurry forms a second region within the first region, as described above. The drying of the first and / or second zone is usually performed at a temperature ranging from 75 ° C. to over 150 ° C. for a time ranging from 10 minutes to several hours, depending on the desired final moisture content of the solid igniter material. Is done. In another aspect, the first and second regions can be formed simultaneously by co-extruding the first igniter composition with the second composition to form the first and second regions simultaneously.

ある態様では、第一着火剤組成物を有する第一領域(固形体)は、一又は複数の空隙領域中に第二着火剤組成物を導入する前に、約70%未満の事前充填密度を有している。充填密度は、着火剤材料(ここでは第一領域を形成する第一着火剤組成物)の実際の体積を形状に対して利用できる全体積で割ったものである。別の言い方をすれば、第二領域を形成することができる着火剤材料の形状内に形成される実質的な空隙領域が存在しなければならない。この点において、事前充填密度は100%未満、好ましくは100%より有意に少なく、第二領域をそこに形成するための本体形状内に十分な空隙領域が存在することを示している。ある態様では、着火剤材料の第一領域の事前充填密度は約65%以下、場合によっては約50%以下、場合によっては約40%以下である。   In some embodiments, the first region (solid body) having the first igniter composition has a pre-fill density of less than about 70% prior to introducing the second igniter composition into the one or more void regions. Have. The packing density is the actual volume of the igniter material (here the first igniter composition forming the first region) divided by the total volume available for the shape. In other words, there must be a substantial void region formed within the shape of the igniter material that can form the second region. In this regard, the prefill density is less than 100%, preferably significantly less than 100%, indicating that there is sufficient void area in the body shape to form the second area therein. In some embodiments, the prefill density of the first region of igniter material is about 65% or less, in some cases about 50% or less, and in some cases about 40% or less.

多組成物着火剤材料の最終の充填密度は、第二領域を第一領域に加え、最終着火剤材料を形成した後に(第一及び第二領域双方の体積を含む)実際に占められる着火剤材料の体積を形状に利用できる全体積で割ったものである。最終充填密度は、好ましくは、第一着火剤組成物により形成される空隙領域が第二領域を形成する第二着火剤組成物で満たされる点で比較的高い。本開示の様々な態様によれば、着火剤材料に対する充填密度は約60%以上、更により好ましくは約70%以上であるのが好ましい。ある態様では、多組成物着火剤材料は約75%以上、場合によっては約80%より大きい充填密度を有している。   The final packing density of the multi-composition igniter material is the ignitant actually occupied (including the volume of both the first and second regions) after adding the second region to the first region and forming the final igniter material. It is the volume of the material divided by the total volume available for the shape. The final packing density is preferably relatively high in that the void area formed by the first igniter composition is filled with the second igniter composition forming the second area. According to various aspects of the present disclosure, the packing density for the igniter material is preferably about 60% or more, and even more preferably about 70% or more. In some embodiments, the multi-composition igniter material has a packing density greater than about 75%, and in some cases greater than about 80%.

よって、ある態様では、必ずしもあらゆる空隙領域を第二組成物で満たす必要はないが、着火剤材料の第二領域は、場合によっては着火剤材料形状の全体積の約5%以上、好ましくは約10%より多くを占める。ある態様では、着火剤材料の第二領域は全体積の約15%以上、場合によっては着火剤材料の全体積の約25%より多くを占める。   Thus, in some embodiments, it is not necessary to fill every void region with the second composition, but the second region of the igniter material may optionally be about 5% or more of the total volume of the igniter material shape, preferably about It accounts for more than 10%. In some embodiments, the second region of igniter material comprises about 15% or more of the total volume, and in some cases more than about 25% of the total volume of igniter material.

図2、3及び4に示されるガス発生剤50、70、又は94のような着火剤材料の衝撃(弾道)特性は、典型的には、着火剤材料組成、形状及び表面積、並びに材料の燃焼速度によって制御される。ある状況下では、第一領域内の材料の燃焼のための表面積を増加させるために第二領域を満たさない空隙領域を有していることが望ましい場合がある。上述のように、着火剤材料は、当業者によって認識されるように、様々な形状及び構造をとりうる。   The impact (ballistic) characteristics of an igniter material, such as gas generant 50, 70, or 94 shown in FIGS. 2, 3 and 4, typically igniter material composition, shape and surface area, and material combustion. Controlled by speed. Under certain circumstances, it may be desirable to have a void area that does not fill the second area to increase the surface area for combustion of the material in the first area. As noted above, the igniter material can take a variety of shapes and configurations, as will be appreciated by those skilled in the art.

例示の目的で、図5及び6は例示的な多組成物着火剤材料100を示す。第一領域102は第一着火剤組成物、例えば着火剤燃料と酸化剤を含有するガス発生剤材料から形成される。第一領域102は環状ディスクに形成される。内径は中央空隙領域112を形成する。この空隙領域112は第一外面104から、第一側面104の反対の第二外面116まで延びる。空隙領域112は、続いて第二領域118を形成する第二着火剤組成物で満たした。この点、多組成物着火剤材料は、2つの区別される着火剤組成物を含む「骨−髄」又は同心円構造を有する。あるいは、第一及び第二領域102,118は、第一及び第二組成物の共押出により、そのような構造に同時に形成されうる。 For illustrative purposes, FIGS. 5 and 6 show an exemplary multi-composition igniter material 100. The first region 102 is formed from a first igniter composition, such as a gas generant material containing an igniter fuel and an oxidant. The first region 102 is formed in an annular disc. The inner diameter forms a central void region 112. This void area 112 is first external surface face 104, extending to the second external surface surface 116 opposite the first side 104. The void region 112 was filled with a second igniter composition that subsequently forms the second region 118. In this regard, the multi-composition igniter material has a “bone-medullary” or concentric structure comprising two distinct igniter compositions. Alternatively, the first and second regions 102, 118 can be simultaneously formed into such a structure by co-extrusion of the first and second compositions.

図7は例示的な圧力対時間曲線(PTC)を示す。マイクロガスジェネレータの利用下では、高い初期圧が必要とされる。しばしば、この高い初期圧は、特にかかるシステムにおいて利用できる質量と体積が小さいので、一般的なガス発生剤単独で達成することは困難である。図7に示されるように、所望の高い初期圧は、以下に詳細に検討するように、多組成物着火剤材料(例えば図5及び6に示されるものと同様の形状を有する)の第二領域に対して第一組成物よりも速い燃焼速度と高い初期圧を有している第二着火剤組成物、例えばTHPP又はBKNOのような点火薬材料を選択することによって達成することができる。この燃焼の領域は図7に「A」と標記されている。マイクロガスジェネレータのための一般的なガス発生剤材料は、第一領域に提供され、図7に「B」に示すように、比較的遅い燃焼速度で持続性の燃焼及び圧力をもたらす。 FIG. 7 shows an exemplary pressure versus time curve (PTC). Under the use of a micro gas generator, a high initial pressure is required. Often, this high initial pressure is difficult to achieve with typical gas generants alone, especially because of the small mass and volume available in such systems. As shown in FIG. 7, the desired high initial pressure is the second of the multi-composition igniter material (eg, having a shape similar to that shown in FIGS. 5 and 6), as discussed in detail below. This can be achieved by selecting a second igniter composition, such as THPP or BKNO 3 , which has a faster burning rate and higher initial pressure for the region than the first composition. . This region of combustion is labeled “A” in FIG. A typical gas generant material for a micro gas generator is provided in the first region and provides sustained combustion and pressure at a relatively slow burning rate, as shown in FIG.

図8は、着火剤材料150を含む他の代替構造を示す。第一領域152は第一外表面154と第二外表面156を有する。複数の空隙領域158が第一領域152によって形成される。主要な空隙領域160は、第一外表面154から第二外表面156まで延びる中央透孔を形成する。第二着火剤組成物がそこに配され、第二領域164を形成する。第一領域152は第一領域の内部バルク領域168を通過して延びないが、第一表面154又は第二外表面156の何れかから始まり、内部バルク領域168中に部分的にだけ突出する複数の二次空隙領域162を更に含む。これらの二次空隙領域162は場合によっては更なる区別される着火剤組成物で満たされうるが、図8では第二組成物で満たされ、第一領域と構造的に一体化されて単一の着火剤材料構造150を形成する更なる第二領域164′を形成していることが示される。   FIG. 8 shows another alternative structure that includes the igniter material 150. The first region 152 has a first outer surface 154 and a second outer surface 156. A plurality of void regions 158 are formed by the first region 152. The main void region 160 forms a central through hole that extends from the first outer surface 154 to the second outer surface 156. A second igniter composition is disposed there to form a second region 164. The first region 152 does not extend through the inner bulk region 168 of the first region, but begins with either the first surface 154 or the second outer surface 156 and protrudes only partially into the inner bulk region 168. The secondary void region 162 is further included. These secondary void regions 162 may be filled with additional distinct igniter compositions in some cases, but in FIG. 8 are filled with the second composition and are structurally integrated with the first region to form a single unit. It is shown that a further second region 164 ′ is formed which forms the igniter material structure 150.

他の態様では、例示の目的で、図9は、出典明示によりその全体がここに援用される2006年6月21日出願の「モノリシックなガス発生塊」と題されたMendenhall等の米国特許出願第11/472260号に開示されたものと同様の単一のプレス成形されたモノリシックなガス発生剤塊形状210を示している。   In another aspect, for illustrative purposes, FIG. 9 is a US patent application to Mendenhall et al. Entitled “Monolithic Gas Generating Mass” filed June 21, 2006, which is hereby incorporated by reference in its entirety. A single press-formed monolithic gas generant mass shape 210 similar to that disclosed in 11/472260 is shown.

図9に示されるもののようにモノリシックな環状ディスク塊形状210の燃焼から生じる燃焼圧は、一般的なペレット(円筒形)又はウェハー(トロイダル環形状)のものとは区別される。図9は、環状ディスクの形態のモノリシック塊形状を形成する第一領域210を示す。第一領域210の塊形状の例示的な寸法は、約14mmの内径「a」、41mmの外径「b」、及び約22mmの高さ「c」である。複数の透孔214は第一領域210の塊形の第一外表面216から第二側面218まで延び、よって貫通して延び複数の空隙領域222を形成する第一領域塊210の本体220を貫通する開口チャネルを提供する。「a」によって定まる内径がまた空隙領域222の一部を形成する。場合によっては、これらの空隙領域222の幾らか又は全てにさえ、第二領域224を形成する第二着火剤組成物がついで充填される。図9に示されるように、空隙領域222の幾らかだけが、第二領域224を形成する第二着火剤組成物で満たされる。   The combustion pressure resulting from the combustion of the monolithic annular disk mass shape 210 as shown in FIG. 9 is distinguished from that of a typical pellet (cylindrical) or wafer (toroidal ring shape). FIG. 9 shows a first region 210 forming a monolithic mass shape in the form of an annular disc. Exemplary dimensions of the bulk shape of the first region 210 are an inner diameter “a” of about 14 mm, an outer diameter “b” of 41 mm, and a height “c” of about 22 mm. The plurality of through holes 214 extend from the bulky first outer surface 216 of the first region 210 to the second side 218, and thus extend through the body 220 of the first region mass 210 that forms a plurality of void regions 222. Providing an open channel. The inner diameter defined by “a” also forms part of the void region 222. In some cases, some or even all of these void regions 222 are then filled with a second igniter composition that forms the second region 224. As shown in FIG. 9, only some of the void area 222 is filled with the second igniter composition that forms the second area 224.

示されるように、各透孔214は約3mmの径「d」を有している。示されている第一領域塊210は30の透孔214を有しているが、透孔214の異なった構造、寸法、及び量も考えられる。透孔214の数、サイズ、及び位置は、それらが所望の初期表面積及びガス発生剤材料の比燃焼速度に関係するので、変動しうる。同様に、当業者には理解される様に、ディスクの寸法(a,b,及びc)もまた変化しうる。例えば、複数のディスクがガス発生剤として用いられる場合、高さ「c」は低減されうる。よって、第二領域224が満たされる体積は、所望される燃焼時間及び他の性能特性に基づいて選択することができ、ここで、示されているように、ある空隙領域222のみが第二領域224によって満たされている。   As shown, each through hole 214 has a diameter “d” of about 3 mm. The illustrated first region mass 210 has thirty through holes 214, but different structures, dimensions, and amounts of the through holes 214 are also contemplated. The number, size, and location of the through holes 214 can vary as they relate to the desired initial surface area and specific burn rate of the gas generant material. Similarly, the disk dimensions (a, b, and c) can also vary, as will be appreciated by those skilled in the art. For example, if multiple disks are used as the gas generant, the height “c” can be reduced. Thus, the volume that the second region 224 is filled can be selected based on the desired burn time and other performance characteristics, where only a void region 222 is shown in the second region, as shown. 224 is filled.

図9に示すガス発生剤モノリシック塊は、好ましくは約3.5から約9の直径に対する各透孔の長さの比(L/D)を有している。図9に示す特定の実施例では、各透孔のL/D比は約7.3である。複数の透孔のL/Dの比はガス発生剤の表面積増加及び燃焼の全挙動に関係している。透孔の数と各透孔のL/Dの比はガス発生剤材料の燃焼圧曲線の形状又はプロファイルに関係する。   The gas generant monolithic mass shown in FIG. 9 preferably has a ratio (L / D) of the length of each through-hole to a diameter of about 3.5 to about 9. In the particular embodiment shown in FIG. 9, the L / D ratio of each through hole is about 7.3. The L / D ratio of the plurality of through holes is related to the increase in the surface area of the gas generant and the overall behavior of combustion. The number of through holes and the L / D ratio of each through hole is related to the shape or profile of the combustion pressure curve of the gas generant material.

図9に示したものと同様の第一領域ガス発生剤塊210のモノリシックな形状は、インフレータの流出特性の改善及びエアバッグ・クッションの展開中の乗員の安全に重要である所望レベルに長く制御され維持される燃焼圧を提供する制御された燃焼圧をもたらす。   The monolithic shape of the first region gas generant mass 210, similar to that shown in FIG. 9, is long controlled to the desired level, which is important for improved inflator spillage characteristics and occupant safety during airbag cushion deployment. Resulting in a controlled combustion pressure that provides a sustained and maintained combustion pressure.

ある態様では、第二着火剤組成物で満たされている空隙領域(つまり、第二領域)の形状は、燃焼中に崩壊して更なる表面積を暴露する第一領域をつくり出すことによって漸増加的燃焼プロファイルを促進しうる。これは、第一組成物から形成され複数の円錐形及び/又はピラミッド形の空隙領域304を形成する第一領域302を含む着火剤材料300を有する図10に概念的に証明されている。これらの空隙領域304には第二組成物が充填され、第二領域306を形成する。第一領域302によって形成される塊の形状は第一領域302の構造的な破壊を強制し、燃焼プロファイルの修正を可能にする燃焼プロセス中の増加した暴露表面積を可能にするように設計することができる。   In some embodiments, the shape of the void region (ie, the second region) that is filled with the second igniter composition is incrementally created by creating a first region that collapses during combustion to expose additional surface area. Can promote combustion profile. This is conceptually demonstrated in FIG. 10 having an ignitant material 300 that includes a first region 302 formed from a first composition and forming a plurality of conical and / or pyramidal void regions 304. These void regions 304 are filled with the second composition to form second regions 306. The shape of the mass formed by the first region 302 is designed to force structural breakdown of the first region 302 and to allow increased exposed surface area during the combustion process that allows modification of the combustion profile. Can do.

第一領域は、燃料、酸化剤、自動着火材、バインダー、スラグ形成剤、クーラント、流動助剤、粘度調整剤、分散助剤、鈍感剤、賦形剤、燃焼速度修正剤、及びその混合物と組合せからなる群から選択される着火剤成分を含む第一着火剤組成物を有する。ここに記載される着火剤成分の分類の各々の一般的特質は異なりうるが、ある共通の特質があり得、任意の与えられた材料が着火剤活性成分のかかる分類の二以上において複数の目的を果たしうることが理解される。よって、特定の有用性を有するものとしてのこの開示における材料の分類又は検討は、便宜上なすものであって、材料が、任意の与えられた組成物で使用される場合にここでのその分類に従って必ず又は専ら機能しなければならないとの推論を行ってはならない。かかる着火剤成分は典型的には保管時の着火剤材料の機能性及び/又は安定性を改善し;ガス発生剤組成物の燃焼速度又は燃焼プロファイルを修正し;ガス発生剤材料の燃焼後に残るスラグのハンドリング又は他の材料特性を改善し;着火剤原材料を取り扱い又は加工する能力を改善するように機能する。 The first region includes fuels, oxidants, autoignition materials , binders, slag formers, coolants, flow aids, viscosity modifiers, dispersion aids, desensitizers, excipients, burning rate modifiers, and mixtures thereof. Having a first igniter composition comprising an igniter component selected from the group consisting of combinations; The general characteristics of each of the classes of igniter components described herein may vary, but there may be some common characteristics, and any given material may serve multiple purposes in two or more of such classes of igniter active ingredients. It is understood that Thus, the classification or discussion of materials in this disclosure as having particular utility is for convenience only and is subject to the classification herein when the material is used in any given composition. Do not make the inference that it must function or must function exclusively. Such igniter components typically improve the functionality and / or stability of the igniter material during storage; modify the burning rate or combustion profile of the gas generant composition; remain after the gas generant material burns Improves slag handling or other material properties; functions to improve the ability to handle or process igniter raw materials.

上述のように、第二領域を形成する第二着火剤組成物が、望ましくは別個の性能特性を提供するように第一着火剤組成物とは区別される組成物を有するのが好ましい。「区別される」とは、第一組成物が第二組成物と少なくとも一の成分によって異なり、好ましくは着火剤特性において材料差を示すことを意味する。組成物全体はそのような区別される材料のために互いに異なるが、ここに記載されるように、第一着火剤組成物と第二着火剤組成物は当業者に知られている一般的な着火材料から個々にかつそれぞれ選択される。よって、第二領域を形成する第二着火剤組成物はまた燃料、酸化剤、自動着火材、バインダー、スラグ形成剤、クーラント、流動助剤、粘度調整剤、分散助剤、鈍感剤、賦形剤、燃焼速度修正剤、及びその混合物と組合せからなる群から選択される着火剤成分を含む。本開示では当該分野で知られ又は開発される様々な着火剤組成物が考慮され、以下に記載される特定の実施例に限定されないことに留意されなければならない。 As noted above, it is preferred that the second igniter composition forming the second region has a composition that is distinct from the first igniter composition so as to desirably provide separate performance characteristics. “Distinguished” means that the first composition differs from the second composition by at least one component and preferably exhibits material differences in ignitant properties. Although the overall composition differs from one another because of such distinct materials, the first igniter composition and the second igniter composition are generally known to those skilled in the art as described herein. Individually and individually selected from the ignition materials. Therefore, the second igniting agent composition forming the second region is also a fuel, an oxidant, an auto-ignition material , a binder, a slag forming agent, a coolant, a flow aid, a viscosity modifier, a dispersion aid, a desensitizing agent, and a shaping agent. An igniter component selected from the group consisting of an agent, a burn rate modifier, and mixtures and combinations thereof. It should be noted that the present disclosure contemplates various igniter compositions known or developed in the art and is not limited to the specific examples described below.

一般的なガス発生剤材料は少なくとも一種の燃料を含む。燃料が完全に/自己酸化されるか又は過少酸化されているかどうかに応じて、発生剤は更に酸化剤を必要としうる。多くの異なった着火材料を本開示の実施に使用することができる。第一又は第二着火剤組成物の何れかで使用するのに適した典型的な着火剤燃料の非限定的な例は、テトラゾールとその塩(例えばアミノテトラゾール、テトラゾールの鉱物塩)、ビテトラゾール、1,2,4−トリアゾール−5−オン、硝酸グアニジン、ニトログアニジン、硝酸アミノグアニジン、金属硝酸塩等を含む。かかる燃料はその比較的低い燃焼速度のためにガス発生剤燃料として一般に分類される。かかる燃料は典型的には酸化剤の含有をまた必要とする。   A typical gas generant material includes at least one fuel. Depending on whether the fuel is fully / autooxidized or underoxidized, the generator may require additional oxidants. Many different ignition materials can be used in the practice of this disclosure. Non-limiting examples of typical igniter fuels suitable for use in either the first or second igniter composition include tetrazole and its salts (eg, aminotetrazole, tetrazole mineral salts), bitetrazole 1,2,4-triazol-5-one, guanidine nitrate, nitroguanidine, aminoguanidine nitrate, metal nitrate and the like. Such fuels are generally classified as gas generant fuels because of their relatively low burning rates. Such fuels typically also require the inclusion of an oxidant.

ある態様では、本開示の着火材料へ含有するための適切な燃焼速度、密度、及びガス収量を有するガス発生剤組成物は、その開示の全体を出典明示によりここに援用するMendenhall等の米国特許第6958101号に記載されたものを含む。米国特許第6958101号は、本開示の着火材料のための適した燃料を開示し、置換塩基性金属硝酸塩を有する非アジド化合物を含む。   In one aspect, a gas generant composition having an appropriate burning rate, density, and gas yield for inclusion in an ignition material of the present disclosure is disclosed in US Patents by Mendenhall et al., The entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. Including those described in No. 6958101. US Pat. No. 6,958,101 discloses a suitable fuel for the ignition material of the present disclosure and includes non-azide compounds having substituted basic metal nitrates.

置換塩基性金属硝酸塩は、酸性有機化合物を塩基性金属硝酸塩と反応させることによって形成される反応産物を含みうる。反応は、硝酸塩化合物のヒドロキシル基が部分的に置換されるように酸性水素と塩基性金属硝酸塩との間で起こると考えられるが、塩基性金属硝酸塩の構造一体性は置換反応によって危うくされることはない。このガス発生剤は、場合によっては、窒素含有複素環式酸性有機化合物と塩基性金属硝酸塩の反応産物である置換塩基性金属硝酸塩を含む材料を含む。   The substituted basic metal nitrate can include a reaction product formed by reacting an acidic organic compound with a basic metal nitrate. The reaction is thought to occur between acidic hydrogen and basic metal nitrate so that the hydroxyl group of the nitrate compound is partially substituted, but the structural integrity of the basic metal nitrate is compromised by the substitution reaction. There is no. The gas generating agent optionally includes a material containing a substituted basic metal nitrate that is a reaction product of a nitrogen-containing heterocyclic acidic organic compound and a basic metal nitrate.

適切な酸性有機化合物の例には、限定されないが、テトラゾール、イミダゾール、イミダソリジノン、トリアゾール、ウラゾール、ウラシル、バルビツール酸、オロチン酸、クレアチニン、尿酸、ヒダントイン、ピラゾール、その誘導体及び混合物が含まれる。特に適切な酸性有機化合物はテトラゾール、イミダゾール、その誘導体及び混合物を含む。かかる酸性有機化合物の例は、5−アミノテトラゾール、ビテトラゾール二水和物、及びニトロイミダゾールを含む。ある態様によれば、好ましい酸性有機化合物は5−アミノテトラゾールを含む。   Examples of suitable acidic organic compounds include, but are not limited to, tetrazole, imidazole, imidazolidinone, triazole, urazole, uracil, barbituric acid, orotic acid, creatinine, uric acid, hydantoin, pyrazole, derivatives and mixtures thereof. Particularly suitable acidic organic compounds include tetrazole, imidazole, derivatives and mixtures thereof. Examples of such acidic organic compounds include 5-aminotetrazole, bitetrazole dihydrate, and nitroimidazole. According to certain embodiments, preferred acidic organic compounds include 5-aminotetrazole.

一般に、適切な塩基性金属硝酸塩化合物は、塩基性金属硝酸塩、塩基性遷移金属硝酸塩ヒドロキシ複塩、塩基性遷移金属硝酸塩層状複水酸化物、及びその混合物を含む。塩基性金属硝酸塩の適切な例には、限定されないが、塩基性硝酸銅、塩基性硝酸亜鉛、塩基性硝酸コバルト、塩基性硝酸鉄、塩基性硝酸マンガン及びその混合物が含まれる。ある好適な実施態様では置換化合物の塩基性金属硝酸塩は塩基性硝酸銅を含む。   In general, suitable basic metal nitrate compounds include basic metal nitrates, basic transition metal nitrate hydroxy double salts, basic transition metal nitrate layered double hydroxides, and mixtures thereof. Suitable examples of basic metal nitrates include, but are not limited to, basic copper nitrate, basic zinc nitrate, basic cobalt nitrate, basic iron nitrate, basic manganese nitrate and mixtures thereof. In one preferred embodiment, the basic metal nitrate of the replacement compound comprises basic copper nitrate.

よって、ある実施態様では、米国特許第6958101号に開示された向上した燃焼速度のガス発生剤組成物は、塩基性金属硝酸塩、例えば塩基性銅、亜鉛、コバルト、鉄及びマンガンの硝酸塩、塩基性遷移金属硝酸塩ヒドロキシ複塩、塩基性遷移金属硝酸塩層状複水酸化物の反応産物、及びテトラゾール、テトラゾール誘導体、及びその混合物のような酸性有機化合物と反応したその混合物を含む。   Thus, in one embodiment, the improved burn rate gas generant composition disclosed in US Pat. No. 6,958,101 includes basic metal nitrates such as basic copper, zinc, cobalt, iron and manganese nitrates, basic Transition metal nitrate hydroxy double salts, reaction products of basic transition metal nitrate layered double hydroxides, and mixtures thereof reacted with acidic organic compounds such as tetrazole, tetrazole derivatives, and mixtures thereof.

形成された置換塩基性金属硝酸塩反応産物には、5−アミノテトラゾール置換塩基性硝酸銅、ビテトラゾール二水和物置換塩基性硝酸銅、ニトロイミダゾール置換塩基性硝酸銅が含まれ、これらは全て開示の着火材料に使用される適切な燃料である。   Substituted basic metal nitrate reaction products formed include 5-aminotetrazole substituted basic copper nitrate, bitetrazole dihydrate substituted basic copper nitrate, nitroimidazole substituted basic copper nitrate, all disclosed It is a suitable fuel to be used for ignition materials.

当業者には理解されるように、かかる燃料組成物は、例えば補助燃料のようなガス発生剤中の更なる成分と組み合わせることができる。例えば、ある実施態様では、ガス発生剤組成物は上述のような置換塩基性金属硝酸塩と、窒素含有補助燃料を含有する。窒素含有補助燃料の適切な例は硝酸グアニジンである。着火剤組成物における燃料の一部としての硝酸グアニジンのような様々な補助燃料の使用の望ましさは、例えば燃焼速度、費用、安定性(例えば熱的安定性)、入手可能性及び適合性(例えば他の標準的な又は有用な着火剤組成物成分との適合性)等の因子の組合せに一般に基づく。   As will be appreciated by those skilled in the art, such fuel compositions can be combined with further components in a gas generant such as, for example, an auxiliary fuel. For example, in one embodiment, the gas generant composition contains a substituted basic metal nitrate as described above and a nitrogen-containing auxiliary fuel. A suitable example of a nitrogen-containing auxiliary fuel is guanidine nitrate. The desirability of using various auxiliary fuels such as guanidine nitrate as part of the fuel in the igniter composition is, for example, burning rate, cost, stability (eg, thermal stability), availability and suitability ( Generally based on a combination of factors such as compatibility with other standard or useful igniter composition components).

ある態様では、ガス発生剤組成物は、約5から約95重量%の置換塩基性金属硝酸塩化合物を含む。例えば、向上した燃焼速度のガス発生剤組成物は、約5から約95重量%の5−アミノテトラゾール置換塩基性硝酸銅を含みうる。ある実施態様では、着火剤ガス発生剤組成物は約5から約60重量%の補助燃料を含む。特定の一ガス発生剤組成物は、約5から約60重量%の硝酸グアニジン補助燃料と約5から約95重量%の置換塩基性金属硝酸塩を含む。   In some embodiments, the gas generant composition comprises from about 5 to about 95% by weight of the substituted basic metal nitrate compound. For example, an improved burn rate gas generant composition may comprise from about 5 to about 95% by weight of 5-aminotetrazole substituted basic copper nitrate. In some embodiments, the igniter gas generant composition comprises about 5 to about 60% by weight of auxiliary fuel. One particular gas generant composition comprises from about 5 to about 60% by weight guanidine nitrate co-fuel and from about 5 to about 95% by weight substituted basic metal nitrate.

一般に、様々なタイプの着火剤燃料、例えば上で検討したものの何れかは、各着火剤組成物の約5重量%から約95重量%の量で第一又は第二着火剤組成物の何れかに存在しうる。   In general, various types of igniter fuels, such as any of those discussed above, are either the first or second igniter composition in an amount of about 5% to about 95% by weight of each igniter composition. Can exist.

ある種の着火剤燃料は、より速い燃焼時間、より高い反応速度、及び/又はより低い着火温度を有しており、イニシエータ又は点火薬とみなされる。ある態様では、かかるイニシエータ又は点火薬は多組成物着火剤材料の第二着火剤組成物に含めるのに特に適している。かかるブースター材料には、エチルセルロース、ニトロセルロース、金属水素化物着火材料、例えば過塩素酸カリウム水素化ジルコニウム(ZHPP)及び過塩素酸カリウム水素化チタン(THPP)、過塩素酸カリウムジルコニウム(ZPP)、硝酸カリウムホウ素(BKNO)、シス−ビス−(5−ニトロテトラゾラト)テトラアミンコバルト(III)過塩素酸塩(BNCP)、及びその混合物が含まれる。これらの点火薬の幾つか、例えばエチルセルロースは、酸化剤の含有を必要としうる。かかるブースター又はイニシエータ燃料は第一又は第二何れかの着火剤組成物の約50重量%以下の量で存在しうる。 Certain igniter fuels have faster burning times, higher reaction rates, and / or lower ignition temperatures and are considered initiators or igniters . In some embodiments, such initiators or igniters are particularly suitable for inclusion in the second igniter composition of the multi-composition igniter material. Such booster materials include ethyl cellulose, nitrocellulose, metal hydride ignition materials such as potassium perchlorate zirconium hydride (ZHPP) and potassium perchlorate titanium hydride (THPP), potassium zirconium perchlorate (ZPP), potassium nitrate. Boron (BKNO 3 ), cis-bis- (5-nitrotetrazolato) tetraamine cobalt (III) perchlorate (BNCP), and mixtures thereof are included. Some of these igniters , such as ethylcellulose, may require the inclusion of an oxidant. Such booster or initiator fuel may be present in an amount up to about 50% by weight of either the first or second igniter composition.

着火剤組成物のための酸化剤は従来からよく知られており、非限定的な例には、アルカリ、アルカリ土類及びアンモニウムの硝酸塩、亜硝酸塩及び過塩素酸塩、金属酸化物、塩基性金属硝酸塩、硝酸アンモニウムの遷移金属錯体及びその組合せが含まれる。有利には、酸化剤は、燃焼時に着火材料から効果的に高い燃焼速度とガス収量を達成する推進薬組成物をもたらすか生じるように選択される。適切な酸化剤の特定の例には過塩素酸カリウム、過塩素酸アンモニウム又は過塩素酸を含まない酸化剤、例えば塩基性硝酸銅(II)のような塩基性硝酸金属が含まれる。塩基性硝酸銅(II)は高い金属対酸素比及び良好なスラグ形成能を有している。かかる酸化剤は、着火剤材料の各第一又は第二着火剤組成物の約50重量%以下の量で存在しうる。   Oxidants for igniter compositions are well known in the art and non-limiting examples include alkali, alkaline earth and ammonium nitrates, nitrites and perchlorates, metal oxides, basic Metal nitrates, transition metal complexes of ammonium nitrate and combinations thereof are included. Advantageously, the oxidizer is selected to yield or produce a propellant composition that achieves an effective high burn rate and gas yield from the ignition material upon combustion. Specific examples of suitable oxidizers include potassium perchlorate, ammonium perchlorate or oxidants that do not contain perchloric acid, eg, basic metal nitrates such as basic copper (II) nitrate. Basic copper nitrate (II) has a high metal to oxygen ratio and good slag forming ability. Such oxidizer may be present in an amount up to about 50% by weight of each first or second igniter composition of the igniter material.

着火剤組成物は場合によっては自動着火材を含有する。自己着火剤は、予め選択された温度、好ましくはガス発生剤システムにおける突発的故障、例えば通常の操作条件温度を超える極度の熱への暴露時にエアバッグインフレータの潜在的な爆発、崩壊、又は破裂に至りうるものより低い温度で自然に燃焼する材料である。現在のシステムでは、これらの温度は約135℃から約200℃を超えるまでの範囲でありうる。自動着火材は、ブースター/イニシエータ組成物及び/又はガス発生剤を着火し、高温でのガス発生剤の安全な機能化をもたらす。よって、ガス発生剤は、イグナイタと自動着火材を含む二つの別個の経路によって着火され得、異常な条件において安全なガス発生剤の展開を可能にする。かかる自動着火材は正常な操作条件中においてガス発生剤の燃焼を増加させ、実際ブースター組成物として作用させるために用いることもできる。更に、自動着火材は、ある着火材料の互いのカップリングを改善しうる。 The igniter composition optionally contains an autoignition material . Self-igniting agents are a potential explosion, collapse, or rupture of an air bag inflator upon sudden failure in a preselected temperature, preferably a gas generant system, such as extreme heat exposure that exceeds normal operating condition temperatures. It is a material that burns naturally at a lower temperature than can be reached. In current systems, these temperatures can range from about 135 ° C to above about 200 ° C. The autoignition material ignites the booster / initiator composition and / or the gas generant, resulting in safe functionalization of the gas generant at high temperatures. Thus, the gas generant can be ignited by two separate paths including an igniter and an auto- igniter, allowing safe gas generant deployment in abnormal conditions. Such autoignition materials can also be used to increase the combustion of the gas generant during normal operating conditions and actually act as a booster composition. Furthermore, autoignition materials can improve the coupling of certain ignition materials to each other.

自動着火材は、所望の予め選択された温度で自己着火するように処方された単一の自己着火剤又は剤混合物を含有しうる。当該分野で知られている適切な自動着火材の幾つかの例は硝酸銀及び無煙火薬、例えば商品名IMR4895でデュポン社によって販売されているものを含む。適切な自動着火材の他の例は、出典明示によりその全体がここに援用され、アゾジカルボンアミド(ADCA)燃料と塩基性硝酸銅(II)(BCN)酸化剤の混合物を含む自動着火材を記載しているMendenhall等の米国特許出願公開第2006/0102259号に開示されているものを含む。 The autoignition material may contain a single autoignition agent or mixture of agents that is formulated to autoignite at the desired preselected temperature. Some examples of suitable autoignition materials known in the art include silver nitrate and smokeless gunpowder, such as those sold by DuPont under the trade name IMR4895. Other examples of suitable auto-ignition material is in its entirety by reference is incorporated herein, the auto-ignition material comprising a mixture of azodicarbonamide (ADCA) fuel and basic copper nitrate (II) (BCN) oxidizing agent Including those disclosed in US Patent Application Publication No. 2006/0102259 to Mendenhall et al.

バインダーは、ガス発生剤固形物の形状を保持するために、特にそれらが押出及び/又は成形によって形成される場合、また貯蔵及び使用中の破砕を防止するために着火剤組成物に一般に使用される。更に、本出願では、バインダー第二組成物を第一組成物に接着させるように機能し、それによって第一領域と第二領域間に構造的結合を形成しうる。例えば、様々な着火剤成分の乾式混合混合物を液体バインダー樹脂と混合し、押出した後、硬化させることができる。あるいは、固形ポリマーバインダー塊を溶媒に溶解させ又は融点まで加熱し、ついで他の着火剤成分と混合し、押出又は成形することができる。上述のように、ある態様では、第一着火剤組成物は場合によってはバインダーを含まなくともよいが、しかしある態様では、その間の接着性及び結合性を増加させるために第一及び第二双方の着火剤組成物中にバインダーを提供することが望ましい場合がある。様々な態様では、第二着火剤組成物中のバインダーが望ましい。   Binders are commonly used in igniter compositions to preserve the shape of the gas generant solids, particularly when they are formed by extrusion and / or molding, and to prevent crushing during storage and use. The Further, in this application, the binder second composition can function to adhere to the first composition, thereby forming a structural bond between the first region and the second region. For example, a dry mix of various igniter components can be mixed with a liquid binder resin, extruded, and cured. Alternatively, the solid polymer binder mass can be dissolved in a solvent or heated to the melting point and then mixed with other igniter components and extruded or molded. As described above, in certain embodiments, the first igniter composition may optionally not include a binder, but in certain embodiments, both the first and second may be added to increase adhesion and bonding therebetween. It may be desirable to provide a binder in the igniter composition. In various embodiments, a binder in the second igniter composition is desirable.

適切なバインダー、例えば高分子バインダーには、有機皮膜形成剤、無機ポリマー、熱可塑性及び/又は熱硬化性ポリマーが含まれる。一般的な高分子バインダーの例には、限定されるものではないが、天然ゴム、セルロース性エステル、ポリアクリレート、ポリスチレン、シリコーン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリブタジエン、及びその混合物と組合せが含まれる。   Suitable binders, such as polymeric binders, include organic film formers, inorganic polymers, thermoplastic and / or thermosetting polymers. Examples of common polymeric binders include, but are not limited to, natural rubber, cellulosic esters, polyacrylates, polystyrene, silicones, polyesters, polyethers, polybutadienes, and mixtures and combinations thereof.

他の適切な着火添加剤は、スラグ形成剤、流動助剤、粘度調整剤、プレス助剤、分散助剤、又は鈍感剤を含む。スラグ形成剤、例えば耐火性化合物の非限定的な例は、酸化アルミニウム及び/又は二酸化ケイ素である。一般に、かかるスラグ形成剤は、各着火剤組成物中に0から約10重量%の量で含められうる。   Other suitable ignition additives include slag formers, flow aids, viscosity modifiers, press aids, dispersion aids, or desensitizers. Non-limiting examples of slag formers such as refractory compounds are aluminum oxide and / or silicon dioxide. In general, such slag formers may be included in each igniter composition in an amount of 0 to about 10% by weight.

ガス温度を低下させるためのクーラント、例えば塩基性炭酸銅又は他の適切な炭酸塩を0から約20重量%で着火剤組成物に加えてもよい。同様に、圧縮加工中に使用されるプレス助剤は潤滑剤及び/又は離型剤、例えばグラファイト、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムを含み、0から約2%で着火剤組成物中に存在しうる。ある態様では、着火材料は場合によっては流出及び燃焼特性を有意に害さないで破砕強度を改善するために低レベルのある種のバインダー又は賦形剤を含んでもよい。かかる賦形剤には、例として微結晶性セルロース、スターチ、カルボキシアルキルセルロース、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)が含まれる。存在する場合、かかる賦形剤は各着火剤組成物中に10重量%未満、好ましくは約5重量%未満、より好ましくは約3%未満で含められうる。   A coolant to lower the gas temperature, such as basic copper carbonate or other suitable carbonate, may be added to the igniter composition at 0 to about 20% by weight. Similarly, press aids used during compression processing include lubricants and / or mold release agents such as graphite, magnesium stearate, calcium stearate and may be present in the igniter composition from 0 to about 2%. . In some embodiments, the ignition material may optionally include low levels of certain binders or excipients to improve crush strength without significantly harming spill and combustion characteristics. Such excipients include, by way of example, microcrystalline cellulose, starch, carboxyalkylcellulose, such as carboxymethylcellulose (CMC). When present, such excipients may be included in each igniter composition at less than 10% by weight, preferably less than about 5% by weight, more preferably less than about 3%.

また、燃焼速度の傾きの感圧性を変更することにより着火剤燃料材料の燃焼プロファイルを変更するためにある種の成分を加えることができる。一つのかかる例は銅ビス−4−ニトロイミダゾールである。かかる影響を持つ薬剤はここでは感圧性改変剤と呼び、これらは0から薬10重量%で何れかの着火剤組成物に存在しうる。かかる添加剤は、その開示の全体を出典明示によりここに援用する「銅錯化イミダゾール及び誘導体でのガス生成」と題されたMendenhall等の米国特許出願第11/385376号により詳細に記載されている。着火材料に対して従来から知られているか又は開発される他の添加剤も、それらが着火剤材料の望ましい燃焼プロファイル特性を過度に損なわない限り、同様に本開示の様々な実施態様における使用について考えることができる。   Also, certain components can be added to change the combustion profile of the igniter fuel material by changing the pressure sensitivity of the slope of the combustion rate. One such example is copper bis-4-nitroimidazole. Agents having such an effect are referred to herein as pressure sensitive modifiers and they can be present in any igniter composition from 0 to 10% by weight of the agent. Such additives are described in more detail in US Patent Application No. 11/385376 to Mendenhall et al. Entitled “Gas Formation with Copper Complexed Imidazole and Derivatives,” the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Yes. Other additives that are conventionally known or developed for ignition materials are also for use in various embodiments of the present disclosure, as long as they do not unduly impair the desired combustion profile characteristics of the ignition material. Can think.

本開示の他の効果にはエアバッグモジュール又はプリテンショナーのアセンブリにおけるハードウェアの単純化が含まれる。理解されうるように、幾つかの異なったタイプの材料を単一の着火剤組成物に組み合わせると、別個のイニシエータ及び/又は複数の(つまり2段階)ドライバインフレータに対する必要性を潜在的に排除する。二つのドライブインフレータは、所望の燃焼及び燃焼プロファイルを達成するためにインフレータ装置に段階分けされる二つの区別されるガス発生剤を有する。二段階インフレータでは、第一ガス発生剤は、第一燃焼期間の間エアバッグ・クッションを膨張させるのに十分なガス生成物を提供するが衝撃/衝突の全期間にわたる必要とされる時間の間クッション圧を維持するには不十分な燃焼速度とガス収量を有する。しかして、第二のガス発生剤(しばしば異なった組成を有する)が第二段階で着火され、衝撃中の第二の期間に対してバッグに加圧ガス生成物を提供する。かかる段階化は、衝突の深刻度に応じて、衝突中の衝撃力に比例して応答するためにまた使用することができる。しかしながら、二段階ドライバは、複雑な機械的ハードウェア及び制御システムを有し、コスト高となる。更に、デュアルガス発生剤は制御されない誘導(sympathetic)着火反応を生じうる。   Other advantages of the present disclosure include hardware simplification in an airbag module or pretensioner assembly. As can be appreciated, combining several different types of materials into a single igniter composition potentially eliminates the need for separate initiators and / or multiple (ie, two-stage) driver inflators. . The two drive inflators have two distinct gas generants that are staged into the inflator device to achieve the desired combustion and combustion profile. In a two-stage inflator, the first gas generant provides sufficient gas product to inflate the airbag cushion during the first combustion period, but during the required time over the entire period of impact / impact. Insufficient combustion rate and gas yield to maintain cushion pressure. Thus, a second gas generant (often having a different composition) is ignited in the second stage, providing a pressurized gas product to the bag for a second period of impact. Such staging can also be used to respond in proportion to the impact force during a collision, depending on the severity of the collision. However, two-stage drivers have complex mechanical hardware and control systems and are costly. Furthermore, dual gas generants can cause uncontrolled sympathetic ignition reactions.

例えば、デュアル段階ドライバーの一般的な構成は第一イグナイタシステム内に第二イグナイタシステムを入れ子にすることを含む。デュアルイグナイタは、格納装置、電気配線、イニシエータ、短絡クリップ、段階化カップ、蓋、より複雑化した基部等々を含む様々なハードウェア成分に対して重複を生じる。更に、他のガス発生剤充填ステーションが発生剤の更なる段階に対して必要とされる。操作中、着火の第二段階中の燃焼圧の制御は、第一段階が尚発火している場合があり及び/又は加圧ガスで周りの領域を既に加熱しているので、困難である。蓋とカップの間の流れ面積は一定でない場合があり、第二段階から燃焼圧を制御することは難しい場合がある。更に、第二段階の発生剤の意図しない燃焼が起こりうる第一段階から第二段階への燃焼ガスの漏れによって複雑さが潜在的に生じ得る。よって、単一のガス発生剤塊に二つのガス発生剤組成物を提供することによって、このような複雑なハードウェアの必要性が潜在的に除去される。   For example, a typical configuration for a dual stage driver includes nesting a second igniter system within the first igniter system. Dual igniters create duplication for various hardware components including storage devices, electrical wiring, initiators, shorting clips, staged cups, lids, more complex bases, and so on. In addition, other gas generant filling stations are required for further stages of the generant. During operation, control of the combustion pressure during the second stage of ignition is difficult because the first stage may still be ignited and / or the surrounding area is already heated with pressurized gas. The flow area between the lid and cup may not be constant and it may be difficult to control the combustion pressure from the second stage. Further, complexity can potentially arise due to combustion gas leakage from the first stage to the second stage where unintended combustion of the second stage generator can occur. Thus, by providing two gas generant compositions in a single gas generant mass, the need for such complex hardware is potentially eliminated.

同様に、ガス発生剤にブースター材料を含有させることにより大きなイグナイタシステムの必要性が低減又は除去されうる。同様にして、単一着火剤材料塊に自動着火材を含有させることは、自動着火材の別個の格納の必要性を排除することによってシステム装置の構造を簡素化することができる。よって、本開示の原理によってもたらされるフレキシビリティは、本開示の様々な実施態様に係る単一の統一構造における改良された着火材料の使用によって安全性及び性能の複雑化を更に潜在的に避けながら、複雑なハードウェア及び段階化システムを低減し及び/又は排除する可能性を提供する。更に、かかる材料は、改良された燃焼速度、燃焼タイミング、燃焼プロファイル、及び様々な着火剤材料の性能を調整するための流出性を含む好ましい設計を可能にする。 Similarly, the need for large igniter systems can be reduced or eliminated by including a booster material in the gas generant. Similarly, the inclusion of autoignition material in a single mass of ignitant material can simplify the structure of the system device by eliminating the need for separate storage of the autoignition material . Thus, the flexibility afforded by the principles of the present disclosure allows for the further potential avoidance of safety and performance complications through the use of improved ignition materials in a single unified structure according to various embodiments of the present disclosure. Providing the possibility to reduce and / or eliminate complex hardware and staging systems. In addition, such materials allow for favorable designs including improved burn rates, combustion timing, combustion profiles, and spillability to tune the performance of various igniter materials.

本開示の実施態様はここに含まれる特定の実施例によって更に理解されうる。特定の実施例は、本開示の組成物を如何に製造し本開示の方法を如何に使用するかを例証するために提供するもので、別段の記載が明示的にない限り、本開示の与えられた実施態様が実施され又は実施されず、又は製造され又は試験されたことを表すものではない。   Embodiments of the present disclosure can be further understood by the specific examples contained herein. Specific examples are provided to illustrate how to make the compositions of the present disclosure and how to use the methods of the present disclosure, and unless otherwise stated, It is not intended that the described embodiments be implemented or not practiced, or produced or tested.

実施例1
一実施例では、ガス発生剤用の5−アミノテトラゾール置換塩基性硝酸銅(II)燃料は、上に記載した代表的な置換反応(1)によって形成される。72.7lbの5−アミノテトラゾールを42ガロンの温水に入れて5−アミノテトラゾール溶液を形成する。272.9lbの塩基性硝酸銅(II)を5−アミノテトラゾール溶液にゆっくりと添加する。5−アミノテトラゾール及び塩基性硝酸銅(II)を、反応が実質的に完了するまで90℃で反応させる。反応混合物に139.95lbの硝酸グアニジンと14.45lbの二酸化ケイ素を加える。ついで、スラリー化した混合物を噴霧乾燥させる。
Example 1
In one example, a 5-aminotetrazole substituted basic copper (II) nitrate fuel for a gas generant is formed by the exemplary substitution reaction (1) described above. 72.7 lb of 5-aminotetrazole is placed in 42 gallons of warm water to form a 5-aminotetrazole solution. Slowly add 272.9 lbs of basic copper (II) nitrate to the 5-aminotetrazole solution. 5-aminotetrazole and basic copper (II) nitrate are reacted at 90 ° C. until the reaction is substantially complete. To the reaction mixture is added 139.95 lb guanidine nitrate and 14.45 lb silicon dioxide. The slurry mixture is then spray dried.

離型剤(不活性炭素、つまりグラファイト)と20.83lbの塩基性炭酸銅(クーラント)を噴霧乾燥した組成物と乾式混合する。混合粉末を、例えば図9に示すような複数の透孔又は空隙領域を有する環状ディスク形のような所望の形状を有する予め成形された金型に配される。金型及び粉末を、50トンを越える圧を作用させることができる大きい高トン数の液圧プレスに配する。原材料をプレスしてモノリシックなガス発生剤固形物を形成する。
スラリーは、24.4gの水、75gのBKNO及び0.6gのヒドロキシプロピルメチルセルロースバインダーを8分間混合することによって調製する。スラリーはおよそ25000から35000cPの粘度を有している。該スラリーをモノリシックな固体の上部に塗布し、透孔をスラリーで満たす。ドクターブレードが材料を圧縮し、過剰の材料を除去する。スラリーが充填された透孔を有するモノリシックな塊を165℃で1時間乾燥させて中実の多組成物着火剤固形塊を形成する。
A release agent (inert carbon, ie, graphite) and 20.83 lb of basic copper carbonate (coolant) are dry mixed with the spray dried composition. The mixed powder is placed in a pre-molded mold having a desired shape, such as an annular disk shape having a plurality of through holes or void areas as shown in FIG. The mold and powder are placed in a large high tonnage hydraulic press capable of exerting pressures exceeding 50 tons. The raw material is pressed to form a monolithic gas generant solid.
The slurry is prepared by mixing 24.4 g water, 75 g BKNO 3 and 0.6 g hydroxypropyl methylcellulose binder for 8 minutes. The slurry has a viscosity of approximately 25000 to 35000 cP. The slurry is applied on top of a monolithic solid and the pores are filled with the slurry. The doctor blade compresses the material and removes excess material. The monolithic mass having through holes filled with the slurry is dried at 165 ° C. for 1 hour to form a solid multi-composition igniter solid mass.

本開示は製造が経済的な着火剤組成物をまた更に提供する。本開示はまた従来のガス発生剤の制限の一又は複数を解消する燃焼率の向上した着火剤材料を提供する。   The present disclosure still further provides an igniter composition that is economical to manufacture. The present disclosure also provides an igniter material with improved combustion rate that overcomes one or more of the limitations of conventional gas generants.

特定の実施例を明細書に記載し図面に示したが、特許請求の範囲に記載される本教示の範囲を逸脱しないでその部材について様々な変更をなし得、均等物に置換し得ることが当業者によって理解されるであろう。更に、様々な実施例間における特徴、部材及び/又は機能を組合せたり一致させたりすることがここでは明示的に考慮され、当業者であれば、別の記載がなされていない限り、一実施例の特徴、部材及び/又は機能を適宜他の実施例に取り込んでもよいことを本教示から理解するであろう。更に、特定の状況又は材料をその本質的な範囲から逸脱しないで本教示に適合させるように変更を加えることができる。従って、本教示は図面に示され本教示を実施するための現在考えられる最良の形態として明細書に記載された特定の実施例には限定されず、本開示の範囲は上記明細書及び添付の特許請求の範囲内の任意の実施態様を含むことが意図されうる。   While specific embodiments have been described in the specification and shown in the drawings, various modifications can be made to the members and equivalents can be made without departing from the scope of the present teachings as set forth in the claims. It will be understood by those skilled in the art. Further, the combination or matching of features, components and / or functions between the various embodiments is expressly contemplated herein, and one skilled in the art, unless otherwise stated, is one embodiment. It will be understood from the present teachings that the features, members and / or functions may be incorporated into other embodiments as appropriate. In addition, modifications may be made to adapt a particular situation or material to the present teachings without departing from the essential scope thereof. Accordingly, the present teachings are not limited to the specific embodiments shown in the drawings and described in the specification as the best presently contemplated mode for carrying out the teachings, and the scope of the present disclosure is It may be intended to include any embodiments within the scope of the claims.

Claims (11)

一着火剤組成物を有する第一領域と、第二着火剤組成物を有する第二領域を含み、上記第一着火剤組成物が上記第二着火剤組成物とは区別される、受動拘束システムに使用される着火塊において
− 上記第一領域は第一外表面と該第一外表面とは反対の第二外表面を有し;
− 上記第一領域が、上記第一外表面から上記第二外表面まで延びる複数の透孔によって形成された複数の空隙領域を有し該複数の空隙領域のうちの一部の空隙領域が上記第二着火剤組成物によって満たされて上記第二領域を形成している、
ことを特徴とする着火塊
A first region having a first ignition composition comprises a second region having a second ignition composition, the first igniting agent composition Ru is distinguished from the second ignition composition, passive restraint In the ignition mass used in the system ,
-The first region has a first outer surface and a second outer surface opposite the first outer surface ;
The first region has a plurality of void regions formed by a plurality of through holes extending from the first outer surface to the second outer surface , and a portion of the plurality of void regions is Filled with the second igniter composition to form the second region,
An ignition mass characterized by that .
上記第一着火剤組成物がガス発生剤燃料を含み、上記第二着火剤組成物が点火薬を含む請求項1に記載の着火塊The ignition mass according to claim 1, wherein the first igniter composition includes a gas generant fuel, and the second igniter composition includes an igniter . 上記第一着火剤組成物がガス発生剤燃料を含み、上記第二着火剤組成物が自動着火材を含む請求項1に記載の着火塊The ignition lump according to claim 1, wherein the first igniter composition includes a gas generant fuel, and the second igniter composition includes an auto-ignition material . 請求項1からの何れか一項に記載の着火塊を形成する方法であって、
第一着火剤組成物で着火の第一領域を作製し;
第二着火剤組成物で着火の第二領域を作製し;ここで、第一着火剤組成物が第二組成物とは区別され、方法。
A method of forming an ignition mass according to any one of claims 1 to 3 ,
Creating a first region of the ignition mass with a first igniter composition;
To produce a second region of the ignition mass in the second ignition composition; wherein the first igniting agent composition Ru is distinguished from the second composition, methods.
上記第一領域の作製が、上記第二領域の作製の前に第一着火剤組成物の固形物を形成することを含み、上記第二領域の作製が、上記固形第一領域の上記複数の空隙領域のうちの上記一部の空隙領域にスラリーを導入し、ついで該スラリーを乾燥させることを含む請求項に記載の方法。 The production of the first region includes forming a solid of the first igniter composition before the production of the second region, and the production of the second region comprises the plurality of the first solid region The method according to claim 4 , further comprising introducing the slurry into the part of the void regions , and then drying the slurry. 上記スラリーが15重量%以上の含水量を有する請求項に記載の方法。 The method of claim 5 , wherein the slurry has a water content of 15 wt% or more. 上記スラリーが0000から50000センチポアズの粘度を有する請求項5又は6に記載の方法。 The method according to claim 5 or 6 the slurry has a viscosity of from 5 0000 2 50000 centipoise. 上記スラリーが、共沸混合物を形成する少なくとも二種の化合物を含む請求項5に記載の方法 The method of claim 5, wherein the slurry comprises at least two compounds that form an azeotrope . 上記スラリーが500μm未満の平均最大粒径を有する粒子を含む請求項5に記載の方法 The method of claim 5, wherein the slurry comprises particles having an average maximum particle size of less than 500 μm . 上記第一領域の作製と上記第二領域の作製が同時になされる、請求項4に記載の方法 The method according to claim 4, wherein the production of the first region and the production of the second region are performed simultaneously . 上記第一領域と上記第二領域が互いに共押出され、続いて乾燥される、請求項10に記載の方法 The method of claim 10, wherein the first region and the second region are coextruded with each other and subsequently dried .
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US9193639B2 (en) 2007-03-27 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Methods of manufacturing monolithic generant grains
US8057612B2 (en) 2007-08-13 2011-11-15 Autoliv Asp, Inc. Methods of forming a multi-composition pyrotechnic grain
US8815029B2 (en) 2008-04-10 2014-08-26 Autoliv Asp, Inc. High performance gas generating compositions
WO2010137933A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Boris Jankovski Gas generating charges for aerosol fire suppression devices and their production technology
US9051223B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Autoliv Asp, Inc. Generant grain assembly formed of multiple symmetric pieces
KR102473077B1 (en) * 2021-11-26 2022-11-30 지에스건설 주식회사 A non-vibration crushing agent composition ignited with gunpowder and a method of manufacturing the same

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572679B2 (en) * 1973-11-29 1982-01-18
US4246051A (en) * 1978-09-15 1981-01-20 Allied Chemical Corporation Pyrotechnic coating composition
DE3933555C1 (en) * 1989-10-07 1991-02-21 Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau, De Vehicle safety bag inflation change - is flat with slow-burning outer section ignited first and surrounding fast-burning central section
US5034070A (en) * 1990-06-28 1991-07-23 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Gas generating material
US5051143A (en) * 1990-06-28 1991-09-24 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Water based coating for gas generating material and method
JPH0648880A (en) * 1992-06-05 1994-02-22 Trw Inc Multi-layer type gas generating disk for gas generator
US5620205A (en) * 1994-03-14 1997-04-15 Morton International, Inc. Gas generation and ignition system for airbag inflation
EP0767155B1 (en) * 1995-10-06 2000-08-16 Autoliv Asp, Inc. Heterogeneous gas generant charges
FR2761982B1 (en) * 1997-04-11 1999-05-07 Livbag Snc PROCESS FOR ENSURING A PROGRESSIVE DEPLOYMENT OF A PYROTECHNIC PROTECTION AND LOADING CUSHION FOR ITS IMPLEMENTATION
US6224099B1 (en) * 1997-07-22 2001-05-01 Cordant Technologies Inc. Supplemental-restraint-system gas generating device with water-soluble polymeric binder
FR2776656B1 (en) * 1998-03-30 2000-04-28 Giat Ind Sa METHOD FOR MANUFACTURING AN OBJECT FROM A GRANULAR MATERIAL, IGNITION TUBE AND PROPULSIVE CHARGE OBTAINED WITH SUCH A METHOD
EP1202879B1 (en) * 1999-08-02 2003-10-29 Autoliv Development Ab Cord-type gas generator
JP4988978B2 (en) * 2000-03-30 2012-08-01 富士重工業株式会社 Gas generator for airbag
US6527297B1 (en) * 2000-08-30 2003-03-04 Autoliv Asp, Inc. Inflator device ignition of gas generant
US6958101B2 (en) * 2003-04-11 2005-10-25 Autoliv Asp, Inc. Substituted basic metal nitrates in gas generation

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