JP2014517803A - 火工ガス発生化合物 - Google Patents

Abstract

本発明の対象は固体火工ガス発生化合物であり、この化合物の組成は、硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅、および少なくとも１種の無機チタン酸塩を含む。この化合物の融点は、２１００Ｋ超である。この化合物はフロントエアバッグの仕様に極めて適している。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、適度な燃焼温度（２２００Ｋ）及び高い燃焼速度（２０ＭＰａで２０ｍｍ／ｓ以上）の両方を同時に有し、凝集形態なので容易に濾過される燃焼残渣を生成する火工ガス発生化合物（又は火工物）に関する。

これらの火工ガス発生化合物は、自動車の乗員を保護するためのシステム、特にフロントエアバッグを膨張させるためのシステムでの使用に特に適している（下記参照）。
自動車の乗員保護に関する技術分野は、過去２０年間で非常に大きな発展を成し遂げている。最新世代の自動車には、現在、乗員席に複数のエアバッグ型安全システムが組み込まれ、火工化合物の燃焼ガスによって作動する。エアバッグ型のシステムの中でも、フロントエアバッグ（運転手又は助手席の乗員のため）とサイドエアバッグ（カーテン、胸部保護）とは区別される。

フロントエアバッグは、エアバッグの展開と膨張完了に必要な時間がサイドエアバッグとは本質的に異なる。通常、この時間はフロントエアバッグの方が長い（サイドエアバッグの約１０〜２０ｍｓに対して、約４０〜５０ｍｓ）。

フロントエアバッグシステムは、本質的には、少なくとも１種の火工化合物（目的物）からなる少なくとも１種の火工爆薬を含む完全火工型と称されるガス発生器を利用する。この型のガス発生器の設計においては、火工爆薬に対して次の要件の全てを満たすことが求められる。

１）第一に、このような火工化合物のｍｏｌ／ｇで表されるガス収量（即ち、燃焼によって発生するガスの量）は、高い膨張力を得るために高くなければならない。
２）このような火工化合物は、要求される時間でバッグを膨張させる表面膨張流速値を有していることが必要である（流速は、積：ρ×ｎ×Ｔｃ×Ｖｃによって見積もられる。式中、ρは火工化合物の単位体積当たりの重さ（ｇ／ｃｍ^３で表す）、ｎは燃焼のモルガス収量（ｍｏｌ／ｇで表す）、Ｔｃは燃焼温度（ケルビンで表す）、及びＶｃは燃焼速度（ｍｍ／ｓで表す）である）。このように、フロントエアバッグについては、約４０〜５０ｍｓの時間でバッグを膨張させるという機能的要求から、十分に高い燃焼速度を有する火工化合物を使用するという手段をとることが必要となる。２０ＭＰａで約１５ｍｍ／ｓ、より有利には２０ＭＰａで２０ｍｍ／ｓ以上の燃焼速度であれば適切な爆薬の設計、製造をするのに十分である。

３）システムの十分な仕組みを確保するためには、火工化合物はまた優れた着火特性を有する必要がある。爆薬がマルチペレット型の形状では初期表面積が大きいことで着火の困難度は増すので、爆薬が十分大きなサイズのペレット状（理想的には、直径５ｍｍ以上のペレット）にできることが有利である。

４）使用する爆薬が一般的に先細りの表面形状（マルチペレット型）であることを考えると、火工化合物は、低圧で安定した十分に高い燃焼速度を有する必要があり、作動が終わる頃に火が消え、ペレット状爆薬が不完全燃焼となるリスクを回避するように、理想的には大気圧においてゼロでない燃焼速度を有する必要がある。この化合物は、また中圧及び高圧だけでなく、低圧でも低い圧力指数（典型的には０．５以下）を有する必要がある。実際のところ、低い圧力指数によって、ガス発生器の使用分野における化合物の作動の変動を大幅に低減することができる。それにより、作動の再現性が向上し、ガス発生器の金属構造体を小さくできるので有利である。

５）火工化合物の燃焼によって発生したガスは非毒性でなければならず、即ち、一酸化炭素（ＣＯ）、アンモニア（ＮＨ_３）、及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の含量が低いことが必要である。この制約は４０ｇと８０ｇの間の火工化合物を含有できる運転席及び助手席の発生器にとって特に極めて重要である。また、マルチペレット型の形状を有する爆薬に関しては燃焼表面が高度に先細りになっているため、低圧では、長く尾を引く燃焼を引き起こす。この低圧での長い尾を引く燃焼が、エアバッグを膨張させる働きをするガス中に存在する有毒種の大部分の排出源である。従って、この問題を克服するために、大気圧でゼロでない燃焼速度を有する火工化合物を有することは有利である。

６）乗員の身体の完全性(physical integrity)を保つために、エアバッグのガスの温度を十分に低く保つには、火工化合物の燃焼温度は高すぎてはならない。好ましくは、２２００Ｋ未満、理想的には２０００Ｋ未満の燃焼温度値が必要である。その上、低い燃焼温度により、第一に、バッグの厚みを制限することができ、第二に、邪魔板及びフィルタの設置数を減少させることでガス発生器の設計を簡素化できる。全体として、ガス発生器は重さと体積が低減され、低コストになる。

７）最後に、更に、化合物の燃焼によって発生し、低い量で維持する必要のある固体粒子の量に関連する制約がある。固体粒子は、作動中にガス発生器から放出され、エアバッグの内壁を損傷する可能性のあるホットスポットを形成する傾向がある。

従って、当業者は、フロントエアバッグ用の完全火工ガス発生器での使用に最適である火工化合物として、
・適度な燃焼温度（２２００Ｋ未満）、
・中圧〜高圧での低い圧力指数（０．５未満）を有する十分に高い燃焼速度（理想的には、２０ＭＰａで２０ｍｍ／ｓ以上）、
・大気圧以下の限界作動圧力、又はより有利には、大気圧での非ゼロ燃焼速度（理想的には、１ｍｍ／ｓ以上）
・燃焼によって発生する十分に低濃度の固体粒子
を同時に満たす火工化合物を探索している。

自動車の乗員を保護するためのシステムでの使用に特に適した火工ガス発生化合物を得るために、これまでに様々な種類の火工組成物が既に提案されている。現時点では、燃焼温度、ガス収量、燃焼ガスの毒性、及び設置の火工安全性の観点から、フロントエアバッグにとって最良の妥協点を提供すると思われる火工化合物は、還元性爆薬として硝酸グアニジン（ＧＮ）及び酸化性爆薬として塩基性硝酸銅（ＢＣＮ）をその組成物の主成分として含有する。ＧＮ／ＢＣＮの組み合わせを用いることにより、典型的には、約１８００Ｋの低い燃焼温度が得られる。米国特許第ＵＳ５，６０８，１８３号には、湿式経路製造法によって得られるこの種の化合物が開示されている。しかしながら、これらの化合物は、依然として発火が困難であり、本質的に２０ＭＰａで高々２０ｍｍ／ｓの燃焼速度である。

燃焼速度の向上を目的として、従来技術では、衝撃触媒として作用する遷移金属酸化物系の添加剤を組み込むことが提案されている。それらの添加剤は、低圧及び中圧だけではなく高圧でも、燃焼の速度を増加するための噴射剤（衝撃触媒として）の分野で従来から使用されているので、当業者によく知られている。例えば、米国特許第ＵＳ６，１４３，１０２号には、０．５％〜５％までの重量含量でＡｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＭｇＯ及びＺｒＯ_２から選ばれる酸化物から成る衝撃触媒の組み込みが記載されている。欧州特許出願第ＥＰ１，３４２，７０５号及び同第ＥＰ１，５６８，６７３号にも、衝撃触媒（燃焼調整剤と称される）として働く金属酸化物及び水酸化物、例えば、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＣｏＯ、Ｖ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、Ｃｕ（ＯＨ）_２が挙げられている。これらは、重量で１０％まで含有することができる。

更に、当業者には公知のように、塩基性硝酸銅（ＢＣＮ）と共に配合される火工化合物は、燃焼時に容易には濾過できない固体残渣を高い割合で生成するという大きな欠点を有している。この濾過性が低くなる原因は、ガス発生器内の燃焼温度では液体形態である銅残渣は本質的に中途半端な凝集を有しており、燃焼ガスの流れに容易に同伴して、前記発生器の出口で固化するという事実に基づいている。生成した熱い固体粒子はエアバッグの壁を傷つけやすい。前述の火工化合物中のＢＣＮの割合が高いので、銅粒子を十分に捕捉するために、大きなフィルタシステムをガス発生器に備えなければならないが、これは、ガス発生器の寸法、重量、従ってコストの点で不利である。

固体銅粒子の捕捉のこの技術的問題に対し、従来技術によれば、燃焼によって生成した銅残渣を凝集させる機能の添加剤（スラグ剤又は凝集剤）を火工化合物の組成物に組み込むことが提案されている。これにより、燃焼の終了時には最初の火工ブロックの骨格の形態をした凝集塊が得られ、次いでこれはガス発生器の濾過システムによって容易に捕捉される。例えば、米国特許第ＵＳ６，１４３，１０２号及び欧州特許出願第ＥＰ１，３４２，７０５号及び同第ＥＰ１，５６８，６７３号には、衝撃触媒添加剤に加えて、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣ、又は粘土等の凝集剤を０．５％〜５％、或は更には１０％の重量割合で使用できることも記載されている。

最後に、前記米国特許第ＵＳ６，１４３，１０２号、前記欧州特許出願第ＥＰ１，３４２，７０５号及び同第ＥＰ１，５６８，６７３号の教示によれば、第一の添加剤（衝撃触媒として作用）及び第二の添加剤（銅の残渣を確実に凝集させる）は、化合物の組成物の重量で１０％まで、又は更に１５％まで占めてもよいが、組成物のガス収量値を減少させる点で不利である。

別の方法では、特に固体残渣の捕捉性を向上する目的のため、燃焼温度を下げる、及び／又は別の酸化性爆薬に対してＢＣＮの割合を下げることが従来の技術で提案されている。欧州特許出願第ＥＰ０，９４９，２２５号及び同第ＥＰ１，００６，０９６号には、例えば、主成分として、グアニジン誘導体から成る又はグアニジン誘導体を含有する還元性爆薬、並びにＢＣＮと塩素酸塩、過塩素酸及び／又は硝酸塩と組み合わせた金属酸化物を含有する酸化性爆薬とを含有する組成物が開示されている。高重量割合（酸化性爆薬の総重量に対し、重量で２０％〜７０％、又は更に８０％）で導入された金属酸化物は本格的な酸化性爆薬として働き、組成物の全体の酸素バランスの調節に寄与する。前記金属酸化物は一般にＣｕＯであるが、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＭｎＯ_２等の他の酸化物も挙げられる。

従来技術には、例えば、主成分としてＧＮ及びＢＣＮを組み込み、２種の添加剤：燃焼触媒（金属酸化物から成る）及び凝集剤（例えば、ＳｉＯ_２，又は窒化ケイ素若しくは炭化ケイ素）を含有する火工ガス生成化合物の組成物の記載がある。また、ＧＮとＢＣＮとを、酸化性爆薬としてＢＣＮの代わり（一部、又は更に全部）の高い割合の金属酸化物と一緒に含有する組成物の記載もある。

更に、ＳｒＯ、ＳｒＣＯ_３、Ｓｒ（ＯＨ）_２、又はＳｒＴｉＯ_３等のストロンチウム誘導体を組み込むことができる組成物が日本国特許出願第ＪＰ２００９，１３７，８２１号に記載されている。これらの組成物は、還元剤、酸化剤、結合剤、燃焼温度を下げるためのリン剤、及び燃焼中の酸化リンの生成を制限する役割のストロンチウム誘導体を含有する。前述した種類の添加剤も組成物に存在させることができる。これらの組成物は、本発明の種類の組成物ではない。前記の文献の教示では、本発明の化合物の組成物内でのＳｒＴｉＯ_３の二重機能は全く示唆されていない（下記参照）。

硝酸グアニジン（ＧＮ）／塩基性硝酸銅（ＢＣＮ）の混合物の既知の性能品質から出発して、本発明者らは、フロントエアバッグに特に最適に改善された火工化合物（改善された火工物）を提案することを望んだ。より具体的には、本発明者は、１つ（の種類の）２官能性添加剤（低い割合、即ちガス収量への影響は限定的である）が存在することよって、燃焼残渣の凝集と高い燃焼速度の実現（本発明の場合、米国特許第ＵＳ６，１４３，１０２号に記載従来技術の化合物と少なくとも同程度に高速）との両方の技術課題を同時に満足させる組成物の火工化合物を提案することを望んだ。

本発明の化合物の組成物内に耐火性の添加剤の１種のみ（有利には、単一種の添加剤）を低い割合（低重量百分率）で存在させることにより、本発明者が求める改善の関心事を満たすこと、即ち、ＢＣＮの燃焼残渣に対する凝集効果と高い燃焼速度（従来技術の化合物と同等）とを合わせて獲得し、同時に適度な燃焼温度を維持することが可能であることが分かった。

従って、本発明の火工ガス発生化合物（目的物）（フロントエアバッグ用途に特に最適である）は、以下を含有する：
・硝酸グアニジン（還元性爆薬として）、
・塩基性硝酸銅（酸化性爆薬として）、
・融点が２１００Ｋより高い少なくとも１種の無機チタン酸塩（から成る２官能性添加剤）。

本発明のガス発生火工固体化合物（目的物）は、従来系ＧＮ／ＢＣＮ型であり、それらの組成物は、典型的には、融点が２１００Ｋより高い少なくとも１種の無機チタン酸塩を含有する。前記の少なくとも１種の無機チタン酸塩は、固体燃焼残渣の凝集剤として、かつ衝撃触媒として働く。

前記少なくとも１種のチタン酸は耐火性であり、この融点（２１００Ｋより高い）は、チタン酸塩が存在するＧＮ／ＢＣＮ基剤の燃焼温度よりも大幅に高い。このように、チタン酸塩は、燃焼温度で固体粉末の物理状態を維持（明らかにこの形態に関与）するが、これは、液体銅残渣を凝集させる効果を得るための必要な特性である。

前記少なくとも１種のチタン酸は耐火性であり、この融点は、チタン酸塩が存在するＧＮ／ＢＣＮ基剤の燃焼温度よりも大幅に高いという上記の主張を支持するために、以下の点が指摘されている。いずれのＧＮ／ＢＣＮ基剤の燃焼温度も、実際に、常に１９５０Ｋを下回っている。実例としては、−３．３％の酸素バランス値を有するＧＮ（５３．７重量％）／ＢＣＮ（４６．３重量％）基剤は、２０ＭＰａで１９４０Ｋ及び５０ＭＰａで１９４１Ｋの燃焼温度を有することを示すことができる。ＧＮ／ＢＣＮ基剤の最高燃焼温度は、−３．２％の酸素バランス値を有するＧＮ（５３．５重量％）／ＢＣＮ（４６．５重量％）基剤に対して得られ、２０ＭＰａにおいて１９４２Ｋ及び５０ＭＰａおいて１９４３Ｋの燃焼温度を有する。更に、このことにより、燃焼温度がガス発生器の作動圧力によって数ケルビン以上の変化は受けにくく、ガス発生器の作動圧力に関係なく１９５０Ｋ未満のままであるという事実が確認される。このように、前記少なくとも１種のチタン酸塩（本発明の化合物の組成物の新規な２官能性添加剤）の２１００Ｋを超える融点に対する要求値は、常に、ＧＮ／ＢＣＮ基剤の最高燃焼温度よりも有意に（少なくとも１５０Ｋは）高い。

本発明の化合物の組成物中に存在し、融点が２１００Ｋより高い、前記少なくとも１種の無機チタン酸塩は、有利には、金属チタン酸塩、アルカリ土類金属チタン酸塩及びそれらの混合物から選択され、最も有利には、金属チタン酸塩又はアルカリ土類のチタン酸塩から成る。

好ましくは、本発明の化合物の組成物は、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、及び／又はチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）、及び／又はチタン酸アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）を含有する。特に好ましくは、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、又はチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）、又はチタン酸アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）を含有する。

本発明の少なくとも１種の２官能性添加剤（無機チタン酸塩）は、本発明の化合物の組成物（重量）中の重量で１％と５％の間（両端含む）、好ましくは２％と４％の間（両端含む）である。

本発明の化合物の組成物は、一般に、結合剤を含まない（好ましい変形態様）。具体的には、硝酸グアニジンは塑性流動（rheoplastic）挙動をするので、特に、成形火工物、顆粒、ペレット及び圧縮一体化ブロックを乾燥経路によって得るための結合剤の存在は原則的には不要である。しかしながら、そのような結合剤の存在を完全に排除することはできない。結合剤を組み込んだ本発明の化合物は、押出成形によって必要に応じて湿式経路を介して、特に一体化ブロックの形態で存在してもよい。

上記の３種類の成分（硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅、１種以上の２官能性添加剤＝１種以上の無機チタン酸塩）は一般に火工化合物の組成物の重量で９９．５％以上を占める。上記の３種の成分が、本発明の化合物の総重量の全ての重量で１００％を占めてもよい。例えば製造助剤（特にステアリン酸カルシウム、グラファイト、シリカ）から選ばれる少なくとも１種の他の添加剤は、明らかに重量で０．５％未満の割合で必要に応じて存在すると想定される。このような少なくとも１種の添加剤は結合剤を含まない。上記の３種類の成分（硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅、２官能性添加剤（複数可））は一般に結合剤を含まない火工化合物の組成物の重量で９９．５％以上を占める。

本発明の化合物の組成物は、有利に、重量百分率で表される：
・４５％〜６０％の硝酸グアニジンと、
・３７％〜５２％の塩基性硝酸銅と、
・１％〜５％、有利には２％〜４％の、融点が２１００Ｋより高い少なくとも１種の無機チタン酸塩（２官能性添加剤）と、
を含有する。

このような有利な組成物は、上記のように、一般に、結合剤を含まない（好ましい変形態様）。
本発明の好ましい２官能性添加剤、即ち、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）及びチタン酸アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）は、そのように、耐火性を有する（それらの融点は、それぞれ、２３５３Ｋ、２２４８Ｋ及び２１３３Ｋであり、即ち、ＧＮ／ＢＣＮ基剤の常に１９５０Ｋ未満である燃焼温度よりも大幅に高い（上記を参照））。このように、これらの添加剤は、組成物の燃焼温度で固体粉末の物理的状態を維持（明らかにこの形態に関与する）するが、これは、液体銅残渣を凝集させる効果を得るための必要な特性である。

従って、本発明の範囲において、添加剤の二重機能は、第１に、（ガス発生器の濾過システムを縮小できるように）濾過性を促進するように燃焼残渣を十分に凝集させる（液体銅から成る濃縮相の増粘による）ことと、第２に火工化合物に機能的要求に対して必要な衝撃特性、即ち、
・従来技術の化合物以上の燃焼速度
・低い圧力指数、
・大気圧で非ゼロ及び自己維持燃焼
を付与することであることが理解される。

好ましくは、前記の少なくとも１種の２官能性添加剤は、（ミクロンサイズの、有利にはナノサイズの）微粉状で、５μｍ以下、有利には１μｍ以下のメジアン径を有する。有利には、１ｍ^２／ｇ以上（有利には、５ｍ^２／ｇ以上）の比表面積を有する。

硝酸グアニジンは、とりわけ、火工安全性及び塑性流動挙動の点から、還元剤として好ましく、かける圧縮力を制限しつつ、出発粉末状火工組成物の良好な緻密化が確実にでき、乾式経路法の圧縮成形及びペレット形成段階の実施に適する。発明の化合物の乾式法による製造は、最大４つの主工程を含んでもよく（下記参照）、特に国際特許出願第ＷＯ２００６／１３４，３１１号に記載されている。

前記少なくとも１種の添加物（２官能性で、融点が２１００Ｋより高い無機チタン酸塩から選択される）は、有利には、他の構成成分、即ち、主に、又は専らＧＮ＋ＢＣＮと共に加える（製造工程の開始時）か、本発明の化合物を製造する工程の下流で添加する。

本発明の火工化合物は、また湿式経路法に従って得られる。１つの変形態様において、前記方法は化合物の成分を含有するペースト押出成形を含む。別の変形態様によれば、前記方法は。主成分（還元剤）の少なくとも１種を溶解することを含む全て又は一部の主要成分の水溶液を調製し、続いて噴霧乾燥により粉末を作製し、溶解していない１種以上の成分を得られた粉末に添加し、次いで通常の乾燥経路法によって目的物の形態の粉末を形成する工程を含む。

本発明の火工化合物を得るための好ましい方法（乾燥経路法）は、前記化合物の内の粉末形態の構成成分の混合物を乾式圧縮する（後で必要に応じて添加してもよい前記少なくとも１種の添加剤は除く）。乾式圧縮は、一般に、１０^８Ｐａと６×１０^８Ｐａの間の圧縮圧力で、ロール圧縮機によって、それ自体公知の方法で行われる。乾式圧縮は異なる変形態様（少なくとも追加の工程が続く特徴的な「単純」圧縮工程、又は成形工程と組み合わされた特徴的な圧縮工程を有する）に従って実施してもよい。

従って、本発明の火工化合物（火工物）は、（特に、最終化合物に至る製造工程の過程において）様々な形態で存在することができる。即ち、
・乾式圧縮成形後（外面に空洞を有する少なくとも１つの圧縮ドラムを使用して）、浮き彫り模様を有するフレークが得られ、そのフレークは成形火工物の直接生産のために砕くことができる。
・乾式圧縮（「簡易」圧縮）後、造粒を行い、顆粒が得られる。
・乾式圧縮（「簡易」圧縮）後、造粒を行い、次いでペレット化（乾燥圧縮）して、ペレット又は圧縮一体化ブロックが得られる。
・乾式圧縮（「簡易」圧縮）後、造粒を行い、次いで得られた顆粒を押出可能な結合剤と混合し、前記顆粒を充填した前記結合剤を押出成形し、（前記顆粒が充填された）押出一体化ブロックが得られる。この変形方法は、結合剤を含む限りは好ましくないことが理解される。

本発明の火工化合物は、このように、次の種類の目的物の形態で存在することが特に可能である。
・顆粒、
・ペレット、
・一体化ブロック（圧縮又は押出、有利には圧縮）。

本発明の火工化合物は、それらの成分を混合することによって得られる粉末を乾式で簡易ペレット化することによっても得ることができる。
全く限定されない例として以下を示すことができる。
・本発明の顆粒は、２００μｍと１０００μｍの間の粒子径（メジアン径）（及び、又、０．８ｃｍ^３／ｇと１．２ｃｍ^３／ｇの間の単位体積当たりの見かけの重量）を有し、
・本発明のペレットは一般に１ｍｍ及び６ｍｍの間の厚みを有する。

本発明の化合物が乾式経路法によって得られる場合には、本発明の化合物の構成成分は有利には２０μｍ以下の微細粒径を有する。前記粒径（メジアン径値）は一般に１μｍ及び２０μｍの間である。本発明に記載された化合物は、メジアン径が、５μｍと１５μｍの間の硝酸グアニジン、２μｍと７μｍの間の塩基性硝酸銅、０．５μｍと５μｍの間の前記少なくとも１種の２官能性添加剤の粉末から、乾式経路法によって得られる場合にその最大限の能力を発揮する。

その目的物の別の態様によれば、本発明は、本発明の化合物の前駆体である粉末状組成物（粉末の混合物）に関し、従って、その組成物は本発明の化合物の組成物に相当する（上記参照）。

その目的物の別の態様によれば、本発明はガス発生火工固体爆薬を含有するガス発生器に関し、前記爆薬は、本発明の少なくとも１種の火工化合物を含有する。特に本発明のペレットを充填した前記発生器は、エアバッグ、特にサイドエアバッグに完全に適している（上記参照）。

以下、例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
Ａ．以下の表１に、本発明の化合物の組成物の３つの実施例（実施例１、実施例２、及び実施例３）及びこの化合物の性能を、米国特許第ＵＳ６，１４３，１０２号の従来技術の化合物（参照用１）と比較して示す（本発明及び従来技術の化合物は、乾式経路法によって製造した）。

化合物は、粉末混合−圧縮−造粒及び必要により乾式経路ペレット化を行う方法によって組成物から製造した顆粒又はペレットについて熱力学的計算を用い、又は物理的測定値から評価した。

従来技術の参照用化合物１（参照用１）は、衝撃触媒としての硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅及び酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、並びに凝集添加剤（「スラグ」添加剤）としてシリカ（ＳｉＯ_２）を含有する。

実施例１〜実施例３の化合物は組成物の中に、参照用１の２種の成分である硝酸グアニジンと塩基性硝酸銅に加えて、本発明に記載の単一種の２官能性添加剤を含有する。
成分の割合を調節し、これらの化合物の性能を直接比較できるように、酸素バランス値を−３．３％近くに維持した。

表１の実施例１及び実施例２の結果から、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）又はチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）を適度な割合（４％の重量含有量）で参照化合物１等の組成物に添加することによって、凝集燃焼残渣（火工ブロックの骨格の形態）が生成され、従来技術の参照化合物１よりも、１０ＭＰａ〜２０ＭＰａの圧力範囲にわたり燃焼速度値は高く、圧力指数値は低く、表面膨張流速値は高いことが分かる。

表１の実施例３の結果より、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）を実施例２（４％の重量含有量）よりも低い割合（２．７％の重量含有量）で添加することによって、機能的要求を十分満たす燃焼残渣の凝集品質の維持を可能にしながら、実施例２の化合物に比較して性能が改善（１０〜２０ＭＰａの範囲にわたる燃焼速度、ガス収量値、及び最後に表面膨張流速値の上昇）される。

（１）内圧室中の顆粒について測定された値（ストランド形態バーナー法の燃焼管として）
（２）４０ｃｍ^３の内圧室内での焼成後；初期形状が直径６．３５ｍｍで２．１ｍｍ厚のペレットである火工化合物
Ｂ．以下の表２から、チタン酸ストロンチウム又はチタン酸カルシウムで観察された利点は実際に選択の結果であり、酸化ランタンＬａ_２Ｏ_３（融点２５９０Ｋ）等の単なる耐火成分（また従来技術に記載された成分以外）の使用、又はチタン酸バリウムＢａＴｉＯ_３（融点１８９５Ｋ）等のチタン酸塩の別の成分の使用によっては系統的には得られないことが分かる。これらの２つの添加剤では、燃焼残渣の凝集と燃焼速度値との興味を引き付ける累積的効果は全く観察されない。

（１）４０ｃｍ^３の内圧室内での焼成後；初期形状が直径６．３５ｍｍで２．１ｍｍ厚のペレットである火工化合物

Claims (13)

1. ガス発生火工固体化合物であって、前記化合物の組成物が、
   ・硝酸グアニジンと、
   ・塩基性硝酸銅と、
   を含有し、前記組成物が、融点が２１００Ｋよりも高い少なくとも１種の無機チタン酸塩を含有することを特徴とする、化合物。
2. 前記組成物が、金属チタン酸塩、アルカリ土類金属チタン酸塩及びそれらの混合物から選ばれた少なくとも１種の無機チタン酸塩を含有することを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
3. 前記組成物がチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）を含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の化合物。
4. 前記組成物がチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ_３）を含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化合物。
5. 前記組成物がチタン酸アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）を含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の化合物。
6. 前記組成物が、重量百分率で表される、１％及び５％の間、有利には２％と４％の間の前記少なくとも１種の無機チタン酸塩を含有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の化合物。
7. 前記組成物が重量で少なくとも９９．５％、或は更に重量で１００％が、前記硝酸グアニジン、塩基性硝酸銅及び無機チタン酸塩からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の化合物。
8. 前記組成物が、重量百分率で表される、
   ・４５％〜６０％の硝酸グアニジンと、
   ・３７％〜５２％の塩基性硝酸銅と、
   ・１％〜５％と、有利には２％〜４％の融点が２１００Ｋよりも高い少なくとも１種の無機チタン酸塩と、を含有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の化合物。
9. 前記少なくとも１種の無機チタン酸塩が、５μｍ以下、有利には１μｍ以下のメジアン径を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の化合物。
10. 前記化合物が、粉末状の構成成分を含有する粉末状の混合物を圧縮する工程、任意にそれに続く造粒工程、それ自身に任意に続くペレット化成形の工程を含む、乾式経路法によって得られることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の化合物。
11. 前記化合物が顆粒、ペレット又は一体化ブロックの形状であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の化合物。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の化合物の前駆体であって、前記化合物の組成物が請求項１〜１１のいずれか一項に記載の化合物の組成物に対応する、粉末状組成物。
13. ガス発生火工固体爆薬を含有するガス発生器であって、前記爆薬が請求項１〜１１のいずれか一項に記載の少なくとも１種の化合物を含有することを特徴とする、ガス発生器。