JP2988891B2 - 雲母含有改良ガス発生剤組成物 - Google Patents
雲母含有改良ガス発生剤組成物Info
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- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に自動車の占
有者安全拘束装置を膨張させるために使用される新規の
ガス発生剤組成物に関する。より詳細に、本発明は、２
５重量％までの雲母を含有し、望ましくない物質を許容
できるレベルで有する燃焼生成物を生じるガス発生剤に
関する。
有者安全拘束装置を膨張させるために使用される新規の
ガス発生剤組成物に関する。より詳細に、本発明は、２
５重量％までの雲母を含有し、望ましくない物質を許容
できるレベルで有する燃焼生成物を生じるガス発生剤に
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の膨張性占有者拘束装置が、多年
にわたって世界中で開発中にある。占有者拘束装置を膨
張させるためのガス発生剤組成物も多年にわたって開発
中にあり、多くの特許が、それらに付与された。ガス発
生剤によって発生される膨張ガスは、厳密な毒性要件に
適合しなければならないので、現在使用されている全て
のガス発生剤ではないが、大抵のものは、アルカリ又は
アルカリ土類金属アジ化物に基づくものである。アジ化
ナトリウムは、酸化剤と反応して主として窒素からなる
比較的無毒のガスを生成するので、現在、ガス発生剤組
成物用の好ましい燃料である。
にわたって世界中で開発中にある。占有者拘束装置を膨
張させるためのガス発生剤組成物も多年にわたって開発
中にあり、多くの特許が、それらに付与された。ガス発
生剤によって発生される膨張ガスは、厳密な毒性要件に
適合しなければならないので、現在使用されている全て
のガス発生剤ではないが、大抵のものは、アルカリ又は
アルカリ土類金属アジ化物に基づくものである。アジ化
ナトリウムは、酸化剤と反応して主として窒素からなる
比較的無毒のガスを生成するので、現在、ガス発生剤組
成物用の好ましい燃料である。
【０００３】アジ化物系ガス発生剤の伴う大きな問題
は、アジ化物それ自体が極めて毒性が高いことである。
アジ化物系ガス発生剤の毒性は、それらの使用を本質的
に困難に、かつ比較的費用のかかるものにする。さら
に、アジ化物系ガス発生剤を含有する非発火膨張装置の
危険性及び廃棄問題を考慮せねばならない。
は、アジ化物それ自体が極めて毒性が高いことである。
アジ化物系ガス発生剤の毒性は、それらの使用を本質的
に困難に、かつ比較的費用のかかるものにする。さら
に、アジ化物系ガス発生剤を含有する非発火膨張装置の
危険性及び廃棄問題を考慮せねばならない。
【０００４】これとは異なり、非アジ化物系ガス発生剤
（すなわち、５−アミノテトラゾール）は、製造及び廃
棄中の危険性に関し、アジ化物系ガス発生剤より非常に
優れている。あいにく、従来知られた非アジ化物系ガス
発生剤は、燃焼に際し、許容しえない高レベルの望まし
くない物質を生成する。制御することが最も困難な望ま
しくないガスは、窒素の種々の酸化物（ＮＯx）及び一
酸化炭素（ＣＯ）である。非アジ化物系ガス発生剤に伴
う更なる問題は、燃焼温度がアジ化物系ガス発生剤に比
べて著しく高いことである。
（すなわち、５−アミノテトラゾール）は、製造及び廃
棄中の危険性に関し、アジ化物系ガス発生剤より非常に
優れている。あいにく、従来知られた非アジ化物系ガス
発生剤は、燃焼に際し、許容しえない高レベルの望まし
くない物質を生成する。制御することが最も困難な望ま
しくないガスは、窒素の種々の酸化物（ＮＯx）及び一
酸化炭素（ＣＯ）である。非アジ化物系ガス発生剤に伴
う更なる問題は、燃焼温度がアジ化物系ガス発生剤に比
べて著しく高いことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】金属組成物を含有する
ガス発生剤は、燃焼に際し、自動車用エアバッグの膨張
前に燃焼ガスから濾過せねばならない固体粒子、すなわ
ち、一般に「スラグ」又は「クリンカー」と呼ばれるも
のを生成する。ガスを膨張のために使用する場合、特に
ガスを自動車用エアバッグの膨張のために濾過せねばな
らない場合に、ガス発生剤が容易に濾過可能なスラグを
生成することができるのが、大いに有利である。
ガス発生剤は、燃焼に際し、自動車用エアバッグの膨張
前に燃焼ガスから濾過せねばならない固体粒子、すなわ
ち、一般に「スラグ」又は「クリンカー」と呼ばれるも
のを生成する。ガスを膨張のために使用する場合、特に
ガスを自動車用エアバッグの膨張のために濾過せねばな
らない場合に、ガス発生剤が容易に濾過可能なスラグを
生成することができるのが、大いに有利である。
【０００６】非アジ化物系ガス発生剤の燃焼に際する望
ましくないガスの濃度及び固体燃焼粒子（スラグ）の生
成を低減するためには、材料の特別な組合せを必要とす
る。例えば、酸化剤／燃料比の操作によってＮＯxかＣ
Ｏのいずれかが低減される。より具体的に、酸化剤対燃
料の比を増大すると、余分の酸素がＣＯを二酸化炭素に
酸化するので、燃焼に際してＣＯ含有量を最小にする
が、あいにく、この方法は、ＮＯxの量を増大させるこ
とになる。非アジ化物系ガス発生剤の燃焼に際して生成
する比較的高いレベルのＮＯx及びＣＯ、及び容易に濾
過可能な固体燃焼生成物を生成する困難さは、一部非ア
ジ化物系ガス発生剤によって示される比較的高い燃焼温
度に起因する。例えば、アジ化ナトリウム／酸化鉄組成
物の燃焼温度は、約１，２００℃から約１，９００℃ま
での範囲であり、一方非アジ化物系ガス発生剤は２，８
００℃と高い燃焼温度を示す。より低いエネルギーの燃
料を利用して燃焼温度を下げることは、より低いエネル
ギーの燃料が自動車用拘束装置に使用するために十分に
高いガス発生速度、すなわち燃焼速度を与えないので、
効果的でない。エアバッグ装置が容易かつ正確に作動す
ることを確実にするために、ガス発生剤の適切な燃焼速
度が必要である。
ましくないガスの濃度及び固体燃焼粒子（スラグ）の生
成を低減するためには、材料の特別な組合せを必要とす
る。例えば、酸化剤／燃料比の操作によってＮＯxかＣ
Ｏのいずれかが低減される。より具体的に、酸化剤対燃
料の比を増大すると、余分の酸素がＣＯを二酸化炭素に
酸化するので、燃焼に際してＣＯ含有量を最小にする
が、あいにく、この方法は、ＮＯxの量を増大させるこ
とになる。非アジ化物系ガス発生剤の燃焼に際して生成
する比較的高いレベルのＮＯx及びＣＯ、及び容易に濾
過可能な固体燃焼生成物を生成する困難さは、一部非ア
ジ化物系ガス発生剤によって示される比較的高い燃焼温
度に起因する。例えば、アジ化ナトリウム／酸化鉄組成
物の燃焼温度は、約１，２００℃から約１，９００℃ま
での範囲であり、一方非アジ化物系ガス発生剤は２，８
００℃と高い燃焼温度を示す。より低いエネルギーの燃
料を利用して燃焼温度を下げることは、より低いエネル
ギーの燃料が自動車用拘束装置に使用するために十分に
高いガス発生速度、すなわち燃焼速度を与えないので、
効果的でない。エアバッグ装置が容易かつ正確に作動す
ることを確実にするために、ガス発生剤の適切な燃焼速
度が必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の問題は、５〜２５
重量％の雲母を含有するガス発生剤を開示している本発
明によって解決される。本発明のガス発生剤は、容易に
濾過することができる燃焼生成物を生成し、さらに望ま
しくないガスの生成を抑えながら所望の高い燃焼速度で
膨張ガスを生成する。より具体的に、本発明は、約２５
重量％までの雲母を含有する非アジ化物系ガス発生剤に
関する。
重量％の雲母を含有するガス発生剤を開示している本発
明によって解決される。本発明のガス発生剤は、容易に
濾過することができる燃焼生成物を生成し、さらに望ま
しくないガスの生成を抑えながら所望の高い燃焼速度で
膨張ガスを生成する。より具体的に、本発明は、約２５
重量％までの雲母を含有する非アジ化物系ガス発生剤に
関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】米国特許第５，４６０，６６８号
は、パイレックス（登録商標）、バイコール（登録商
標）、アルカリ土類アルミノシリケート類、アルミノシ
リケート類、バリアアルミナボロシリケート類、融解石
英、及びバリウムアルミノボロシリケート類から選択さ
れる熱線吸収添加剤を含有する非アジ化物系ガス発生剤
組成物を教示している。この特許によって提案されてい
るガラス粉は、約５００℃で分解する結晶質である本発
明で使用する雲母と違って、燃焼温度で軟化する。
は、パイレックス（登録商標）、バイコール（登録商
標）、アルカリ土類アルミノシリケート類、アルミノシ
リケート類、バリアアルミナボロシリケート類、融解石
英、及びバリウムアルミノボロシリケート類から選択さ
れる熱線吸収添加剤を含有する非アジ化物系ガス発生剤
組成物を教示している。この特許によって提案されてい
るガラス粉は、約５００℃で分解する結晶質である本発
明で使用する雲母と違って、燃焼温度で軟化する。
【０００９】米国特許第５，４６７，７１５号は、約２
０〜約４０重量％の燃料を含有するガス発生剤組成物を
教示している。この燃料は、テトラゾール及び／又はト
リアゾール化合物及び水溶性燃料からなる。この特許
は、約５重量％まで、代表的に０．２〜５重量％のペレ
ットの形成に使用される加工助剤又はバインダーを有す
るガス発生剤組成物をペレット化することが望ましいと
も提案している。提案された加工助剤の中に、雲母鉱物
がある。この特許は、ガス発生剤の５〜２５重量％の量
で雲母を使用して望ましくないガスを低減し、かつスラ
グの生成を高めることを示唆していない。
０〜約４０重量％の燃料を含有するガス発生剤組成物を
教示している。この燃料は、テトラゾール及び／又はト
リアゾール化合物及び水溶性燃料からなる。この特許
は、約５重量％まで、代表的に０．２〜５重量％のペレ
ットの形成に使用される加工助剤又はバインダーを有す
るガス発生剤組成物をペレット化することが望ましいと
も提案している。提案された加工助剤の中に、雲母鉱物
がある。この特許は、ガス発生剤の５〜２５重量％の量
で雲母を使用して望ましくないガスを低減し、かつスラ
グの生成を高めることを示唆していない。
【００１０】米国特許第５，０３５，７５７号は、自動
車用拘束バッグを膨張させるのに有用なガス発生混合物
を開示している。前記火工技術混合物は、（１）アゾー
ル化合物の群から選択される燃料；（２）酸素含有酸化
剤；（３）アルカリ土類金属酸化物、水酸化物、炭酸塩
及びシュウ酸塩から成る群から選択される高温スラグ生
成物質；及び（４）二酸化ケイ素、酸化ホウ素、アルカ
リ金属珪酸塩、及び天然産出クレー及びタルクから成る
群から選択される低温スラグ生成物質を含有している。
この特許は、生成粒子及び有害ガスを将来の性能基準に
適うレベルに低減する雲母の使用を提案していない。
車用拘束バッグを膨張させるのに有用なガス発生混合物
を開示している。前記火工技術混合物は、（１）アゾー
ル化合物の群から選択される燃料；（２）酸素含有酸化
剤；（３）アルカリ土類金属酸化物、水酸化物、炭酸塩
及びシュウ酸塩から成る群から選択される高温スラグ生
成物質；及び（４）二酸化ケイ素、酸化ホウ素、アルカ
リ金属珪酸塩、及び天然産出クレー及びタルクから成る
群から選択される低温スラグ生成物質を含有している。
この特許は、生成粒子及び有害ガスを将来の性能基準に
適うレベルに低減する雲母の使用を提案していない。
【００１１】米国特許第５，１３９，５８８号は、
（１）非アジ化物系燃料；（２）酸素含有酸化物；
（３）５−アミノテトラゾール等の無機又は有機酸のア
ルカリ金属塩；及び（４）クレー、タルク及びシリカか
ら選択される低温スラグ生成物質を含有するガス発生組
成物を開示している。この特許は、非アジ化物系ガス発
生剤組成物に雲母を使用して望ましくないガスの生成を
を低減し、かつガス発生剤のスラグ生成能を高めること
を提案していない。
（１）非アジ化物系燃料；（２）酸素含有酸化物；
（３）５−アミノテトラゾール等の無機又は有機酸のア
ルカリ金属塩；及び（４）クレー、タルク及びシリカか
ら選択される低温スラグ生成物質を含有するガス発生組
成物を開示している。この特許は、非アジ化物系ガス発
生剤組成物に雲母を使用して望ましくないガスの生成を
を低減し、かつガス発生剤のスラグ生成能を高めること
を提案していない。
【００１２】米国特許第５，５１８，０５４号は、燃
料、酸化剤及び加工助剤を含有するガス発生剤組成物に
関する。この特許は、０．０５〜約２重量％の、雲母及
び脂肪酸塩の混合物から成る加工助剤を使用することを
開示している。この特許は、ガス発生剤中に５〜２５重
量％の量で雲母を使用することを提案していない。
料、酸化剤及び加工助剤を含有するガス発生剤組成物に
関する。この特許は、０．０５〜約２重量％の、雲母及
び脂肪酸塩の混合物から成る加工助剤を使用することを
開示している。この特許は、ガス発生剤中に５〜２５重
量％の量で雲母を使用することを提案していない。
【００１３】米国特許第３，８３４，９５５号は、爆発
性組成物に関し、またそのような組成物に微細クレー、
タルク又は雲母等の凝集防止剤を使用することを提案し
ている。この特許は、自動車の安全装置用のガス発生剤
に関するものではなく、むしろ発火操作に使用する特定
の形状の耐水性爆発性組成物に関するものである。
性組成物に関し、またそのような組成物に微細クレー、
タルク又は雲母等の凝集防止剤を使用することを提案し
ている。この特許は、自動車の安全装置用のガス発生剤
に関するものではなく、むしろ発火操作に使用する特定
の形状の耐水性爆発性組成物に関するものである。
【００１４】米国特許第５，３８８，８５９号は、排出
開口とガス排出口との間の拡散室を横切って延びている
隔離膜を有するエアバッグ膨張装置を開示している。隔
離膜は、ハウジングに溶接され、膨張装置周囲の環境か
ら膨張装置の内部に水分が伝わるのを妨げる。膨張装置
を作動させると、排出開口を通って流れるガスの圧力が
隔離膜を破る。この特許は、ステンレス鋼破断又は破裂
フォイルを使用してガス排出口を気密封止しかつ膨張装
置から排出する粒子及び望ましくないガスの量を低減す
ることを提案していない。
開口とガス排出口との間の拡散室を横切って延びている
隔離膜を有するエアバッグ膨張装置を開示している。隔
離膜は、ハウジングに溶接され、膨張装置周囲の環境か
ら膨張装置の内部に水分が伝わるのを妨げる。膨張装置
を作動させると、排出開口を通って流れるガスの圧力が
隔離膜を破る。この特許は、ステンレス鋼破断又は破裂
フォイルを使用してガス排出口を気密封止しかつ膨張装
置から排出する粒子及び望ましくないガスの量を低減す
ることを提案していない。
【００１５】自動車産業は、容易に濾過することができ
るスラグ、低微粒子濃度及び低減した量の望ましくない
ガスを生成するガス発生剤を絶えず追求している。この
業界は、アジ化物の毒性に伴う問題を避けるためにアジ
化物系発生剤を使用しないガス発生剤も必要としてい
る。本発明は、アジ化物系発生剤にも有用であるが、よ
り具体的には非アジ化物系発生剤に係るものである。し
たがって、５〜２５重量％の雲母をガス発生剤に使用す
ることは、当業界の要求に応じるものであり、非アジ化
物系燃料の使用を助長するものである。
るスラグ、低微粒子濃度及び低減した量の望ましくない
ガスを生成するガス発生剤を絶えず追求している。この
業界は、アジ化物の毒性に伴う問題を避けるためにアジ
化物系発生剤を使用しないガス発生剤も必要としてい
る。本発明は、アジ化物系発生剤にも有用であるが、よ
り具体的には非アジ化物系発生剤に係るものである。し
たがって、５〜２５重量％の雲母をガス発生剤に使用す
ることは、当業界の要求に応じるものであり、非アジ化
物系燃料の使用を助長するものである。
【００１６】本発明のガス発生剤組成物は、いかなる公
知の燃料を用いても配合することができる。今日のエア
バッグ膨張装置の大半は、アジ化物、特にアジ化ナトリ
ウムを燃料として使用している。しかしながら、アジ化
物燃料の使用を避けることが望まれ、テトラゾール（す
なわち、５−アミノテトラゾール）、ビテトラゾール、
テトラゾール類の鉱物塩、１，２，４−トリアゾール−
５−オン、硝酸塩（すなわち、硝酸グアニジン及び硝酸
アミノグアニジン）等を含む多くの他の燃料が提案され
ている。代表的に、燃料は、ガス発生剤組成物の約１５
〜約７０重量％を構成する。一方、酸化物は、代表的に
ガス発生剤組成物の約２０〜８０重量％を構成する。
知の燃料を用いても配合することができる。今日のエア
バッグ膨張装置の大半は、アジ化物、特にアジ化ナトリ
ウムを燃料として使用している。しかしながら、アジ化
物燃料の使用を避けることが望まれ、テトラゾール（す
なわち、５−アミノテトラゾール）、ビテトラゾール、
テトラゾール類の鉱物塩、１，２，４−トリアゾール−
５−オン、硝酸塩（すなわち、硝酸グアニジン及び硝酸
アミノグアニジン）等を含む多くの他の燃料が提案され
ている。代表的に、燃料は、ガス発生剤組成物の約１５
〜約７０重量％を構成する。一方、酸化物は、代表的に
ガス発生剤組成物の約２０〜８０重量％を構成する。
【００１７】二酸化ケイ素等の加工助剤も本発明に使用
することができる。当業者は、使用する特定の酸化剤及
び燃料に依存して、一定の加工助剤が他のものより有利
な特性を有していることを理解している。本発明に有用
な加工助剤は、代表的に米国、イリノイ州、トスコラの
キャボット社によって製造されたシリカＴＳ−５３０で
ある。
することができる。当業者は、使用する特定の酸化剤及
び燃料に依存して、一定の加工助剤が他のものより有利
な特性を有していることを理解している。本発明に有用
な加工助剤は、代表的に米国、イリノイ州、トスコラの
キャボット社によって製造されたシリカＴＳ−５３０で
ある。
【００１８】本発明の組成物に有用な酸化剤には、硝酸
ストロンチウム等のアルカリ土類硝酸塩がある。アルカ
リ金属及びアルカリ土類金属の硝酸塩、塩素酸塩及び過
塩素酸塩も有用な酸化剤である。硝酸アンモニウムも有
用な酸化剤である。本発明の好ましい酸化剤は、硝酸ス
トロンチウムと硝酸カリウムとの混合物である。
ストロンチウム等のアルカリ土類硝酸塩がある。アルカ
リ金属及びアルカリ土類金属の硝酸塩、塩素酸塩及び過
塩素酸塩も有用な酸化剤である。硝酸アンモニウムも有
用な酸化剤である。本発明の好ましい酸化剤は、硝酸ス
トロンチウムと硝酸カリウムとの混合物である。
【００１９】雲母は、極めて薄い劈開フレーク構造の複
雑な結晶性含水ケイ酸アルミニウム鉱物群に対する名称
であり、ほとんど完全な基礎劈開及び高度の可撓性、弾
性及び靱性を特徴とする。種々の雲母類は、構造的に類
似しているが、化学組成が異なる。雲母の特性は、強い
結合と交互の弱い化学結合の周期性に由来する。雲母族
の鉱物は、代表的に白雲母、金雲母、黒雲母、紅雲母、
及びフルオロ金雲母等の他の雲母類である。一般に、ケ
イ素対アルミニウム比は、約３：１である。天然産出雲
母は、いずれも本発明のガス発生剤組成物に有用であ
る。しかしながら、紅雲母及びフルオロ金雲母等のハロ
ゲン原子を含有する雲母類は、好ましくない。雲母族鉱
物のいくつかにおけるハロゲン原子の存在は、望ましく
ないハロゲンイオンを含有する燃焼ガスを生成する結果
となる。本発明の組成物に有用な雲母は、代表的に２か
ら１００ミクロンまでの範囲の粒径を有する粉砕雲母で
ある。この粉砕雲母は、しばしばフレーク雲母とも呼ば
れる。本発明において、２〜２５ミクロンの範囲の粒径
を有する雲母が好ましい。
雑な結晶性含水ケイ酸アルミニウム鉱物群に対する名称
であり、ほとんど完全な基礎劈開及び高度の可撓性、弾
性及び靱性を特徴とする。種々の雲母類は、構造的に類
似しているが、化学組成が異なる。雲母の特性は、強い
結合と交互の弱い化学結合の周期性に由来する。雲母族
の鉱物は、代表的に白雲母、金雲母、黒雲母、紅雲母、
及びフルオロ金雲母等の他の雲母類である。一般に、ケ
イ素対アルミニウム比は、約３：１である。天然産出雲
母は、いずれも本発明のガス発生剤組成物に有用であ
る。しかしながら、紅雲母及びフルオロ金雲母等のハロ
ゲン原子を含有する雲母類は、好ましくない。雲母族鉱
物のいくつかにおけるハロゲン原子の存在は、望ましく
ないハロゲンイオンを含有する燃焼ガスを生成する結果
となる。本発明の組成物に有用な雲母は、代表的に２か
ら１００ミクロンまでの範囲の粒径を有する粉砕雲母で
ある。この粉砕雲母は、しばしばフレーク雲母とも呼ば
れる。本発明において、２〜２５ミクロンの範囲の粒径
を有する雲母が好ましい。
【００２０】粉砕雲母は、懸濁を容易にし、浅割れ及び
白亜化を低減し、被膜の収縮を防止し、耐透水性及び耐
候性を高め、及び着色顔料の色調を鮮やかにする塗料用
体質顔料として使用されてきた。ゴム産業において、粉
砕雲母は、タイヤ等のゴム成形品の製造における鉱物充
填剤及び離型剤として使用されてきた。プラスチック産
業における用途も同様であるが、粉砕雲母は、強化剤と
しても作用する。
白亜化を低減し、被膜の収縮を防止し、耐透水性及び耐
候性を高め、及び着色顔料の色調を鮮やかにする塗料用
体質顔料として使用されてきた。ゴム産業において、粉
砕雲母は、タイヤ等のゴム成形品の製造における鉱物充
填剤及び離型剤として使用されてきた。プラスチック産
業における用途も同様であるが、粉砕雲母は、強化剤と
しても作用する。
【００２１】本発明のガス発生剤組成物は、必要に応じ
て約３重量％まで、代表的に約１〜約２重量％の触媒を
任意に含有してもよい。水素化ホウ素及びフェリシアン
化鉄が、このような燃焼触媒を代表する。
て約３重量％まで、代表的に約１〜約２重量％の触媒を
任意に含有してもよい。水素化ホウ素及びフェリシアン
化鉄が、このような燃焼触媒を代表する。
【００２２】以下、本発明を具体例によってより詳細に
説明する。
説明する。
【００２３】まず、図１を参照すると、代表的な自動車
用エアバッグ膨張装置１０の図解式側面図が示されてい
る。取付板１１を使用して、膨張装置を自動車の操舵ハ
ンドル、計器板又は他の適切な位置に取り付ける。エア
バッグ膨張装置１０は、燃焼した時にガスを発生する組
成物を含んでおり、発生したガスは膨張装置のハウジン
グ１３の開口１２を通って排出する。膨張装置は、衝突
検知器（図示せず）が膨張装置１０の活動を必要とする
のに十分な大きさの衝突を検知した時の衝突検知器から
の信号によって活動化される。
用エアバッグ膨張装置１０の図解式側面図が示されてい
る。取付板１１を使用して、膨張装置を自動車の操舵ハ
ンドル、計器板又は他の適切な位置に取り付ける。エア
バッグ膨張装置１０は、燃焼した時にガスを発生する組
成物を含んでおり、発生したガスは膨張装置のハウジン
グ１３の開口１２を通って排出する。膨張装置は、衝突
検知器（図示せず）が膨張装置１０の活動を必要とする
のに十分な大きさの衝突を検知した時の衝突検知器から
の信号によって活動化される。
【００２４】図２を参照すると、図１の線２−２につい
ての膨張装置１０の断面図が示されている。本発明の一
実施態様によれば、衝突検知器（図示せず）が電気回路
に接続され、又はブースタ組成物１５を発火させる導火
爆管２４等の起爆装置を活性化する発火信号を伝える、
次に本発明のガス発生剤組成物を発火させる。導火爆管
２４及び２つの電極から成る点火装置２２を適当な手段
によって膨張装置ハウジングに取り付ける。好ましく
は、点火装置を溶接によって取り付ける。本発明の好ま
しい実施態様において、レーザー溶接される膨張装置ハ
ウジングを利用する。ここで使用する「導火爆管」は、
互いに絶縁され、かつブリッジ線によって接続された２
電極を有している電気装置であると理解される。ブリッ
ジ線は、ブースタ組成物１５を発火させるのに十分な強
さの一閃の熱を与えるように設計された火工組成物の少
なくとも一層に埋め込まれているのが好ましい。導火爆
管起爆装置等の当業界で知られた種々の電気、電子、機
械及び電気機械的起爆装置が本発明で使用できることが
理解される。どのような適切なブースタ組成物１５も使
用することができるが、ここで説明した例では、ブース
タ組成物としてＢＫＮＯ3を使用した。
ての膨張装置１０の断面図が示されている。本発明の一
実施態様によれば、衝突検知器（図示せず）が電気回路
に接続され、又はブースタ組成物１５を発火させる導火
爆管２４等の起爆装置を活性化する発火信号を伝える、
次に本発明のガス発生剤組成物を発火させる。導火爆管
２４及び２つの電極から成る点火装置２２を適当な手段
によって膨張装置ハウジングに取り付ける。好ましく
は、点火装置を溶接によって取り付ける。本発明の好ま
しい実施態様において、レーザー溶接される膨張装置ハ
ウジングを利用する。ここで使用する「導火爆管」は、
互いに絶縁され、かつブリッジ線によって接続された２
電極を有している電気装置であると理解される。ブリッ
ジ線は、ブースタ組成物１５を発火させるのに十分な強
さの一閃の熱を与えるように設計された火工組成物の少
なくとも一層に埋め込まれているのが好ましい。導火爆
管起爆装置等の当業界で知られた種々の電気、電子、機
械及び電気機械的起爆装置が本発明で使用できることが
理解される。どのような適切なブースタ組成物１５も使
用することができるが、ここで説明した例では、ブース
タ組成物としてＢＫＮＯ3を使用した。
【００２５】ガス発生剤１６は、ブースタ組成物１５に
よって生じた熱によって発火し、生じた化学反応によっ
て、環状金網フィルター２６を通り、次に穴あき環状チ
ューブ１７を通過するガスを発生させる。金網フィルタ
ー２６及び穴あきチューブ１７は、ステンレス鋼で製造
するのが好ましいが、低炭素鋼も使用することができ
る。金網クッション１８を使用して、ガス発生剤ペレッ
トを保護する。バックアップリング１９が金網クッショ
ン１８及び金網フィルター２６を適所に保持する。
よって生じた熱によって発火し、生じた化学反応によっ
て、環状金網フィルター２６を通り、次に穴あき環状チ
ューブ１７を通過するガスを発生させる。金網フィルタ
ー２６及び穴あきチューブ１７は、ステンレス鋼で製造
するのが好ましいが、低炭素鋼も使用することができ
る。金網クッション１８を使用して、ガス発生剤ペレッ
トを保護する。バックアップリング１９が金網クッショ
ン１８及び金網フィルター２６を適所に保持する。
【００２６】金網フィルター２６及び穴あきチューブ１
７を通過した後の燃焼ガスは環状室２５に入る。ハウジ
ング１３の開口１２は、ステンレス鋼破裂フォイル２０
で封止されている。室２５内の圧力が、一定の値を越え
ると、フォイル２０が破裂して、ガスが、開口１２を通
って膨張装置１０から漏出し、次にエアバッグ（図示せ
ず）を膨張させる。
７を通過した後の燃焼ガスは環状室２５に入る。ハウジ
ング１３の開口１２は、ステンレス鋼破裂フォイル２０
で封止されている。室２５内の圧力が、一定の値を越え
ると、フォイル２０が破裂して、ガスが、開口１２を通
って膨張装置１０から漏出し、次にエアバッグ（図示せ
ず）を膨張させる。
【００２７】自己発火物質２１がブースタ組成物１５に
極めて接近している。自己発火物質２１は、予め選択さ
れた温度で自然発火する組成物であるので、それによっ
てブースタ組成物１５が発火し、次にガス発生剤１６が
発火する。本発明を実施する際に使用されるガス発生剤
は、周囲温度が高い、例えば約１７５℃（３４７°Ｆ）
以上である場合に、なおさら激しく反応しうるので、そ
のような激しい反応が起こる前にガス発生剤を発火させ
るのが望ましい。自己発火物質保持具２３が、金属ハウ
ジング１３の内壁に自己発火物質２１を固定して、所望
の温度で自己発火物質２１を発火させるために適切な熱
移動が生じることを確実にする。
極めて接近している。自己発火物質２１は、予め選択さ
れた温度で自然発火する組成物であるので、それによっ
てブースタ組成物１５が発火し、次にガス発生剤１６が
発火する。本発明を実施する際に使用されるガス発生剤
は、周囲温度が高い、例えば約１７５℃（３４７°Ｆ）
以上である場合に、なおさら激しく反応しうるので、そ
のような激しい反応が起こる前にガス発生剤を発火させ
るのが望ましい。自己発火物質保持具２３が、金属ハウ
ジング１３の内壁に自己発火物質２１を固定して、所望
の温度で自己発火物質２１を発火させるために適切な熱
移動が生じることを確実にする。
【００２８】図４を参照すると、本出願に開示された種
々のガス発生剤を試験するのに使用される再使用可能な
膨張装置２９の分解図が示されている。試験用に再使用
可能とするために、第一及び第二のハウジング部材を、
図１及び２に示すように溶接によって組立てるよりはむ
しろ互いにねじ嵌めにより着脱可能に取り付けた。膨張
装置２９は、共に円形の第一ハウジング部材２７及び第
二ハウジング部材２８とを有する。第一ハウジング部材
２７の内壁は、第二のハウジング部材２８の外壁のおす
ねじ３１に固定されるめすねじ３０を有している。使用
するねじは、のこ歯ねじであるのが好ましい。起爆装置
（図示せず）が、中柱の内部３３に配置され、図２の導
火爆管２４と同様に機能して、ガス発生剤１６を発火さ
せる。金属フォイル２０、３２が反応室の環状面に沿っ
て並んでいる。環状金属フィルター２６及び穴あき環状
チューブ１７が、図２に関連して説明したのと同様に反
応室に配置されている。
々のガス発生剤を試験するのに使用される再使用可能な
膨張装置２９の分解図が示されている。試験用に再使用
可能とするために、第一及び第二のハウジング部材を、
図１及び２に示すように溶接によって組立てるよりはむ
しろ互いにねじ嵌めにより着脱可能に取り付けた。膨張
装置２９は、共に円形の第一ハウジング部材２７及び第
二ハウジング部材２８とを有する。第一ハウジング部材
２７の内壁は、第二のハウジング部材２８の外壁のおす
ねじ３１に固定されるめすねじ３０を有している。使用
するねじは、のこ歯ねじであるのが好ましい。起爆装置
（図示せず）が、中柱の内部３３に配置され、図２の導
火爆管２４と同様に機能して、ガス発生剤１６を発火さ
せる。金属フォイル２０、３２が反応室の環状面に沿っ
て並んでいる。環状金属フィルター２６及び穴あき環状
チューブ１７が、図２に関連して説明したのと同様に反
応室に配置されている。
【００２９】
［実施例１］ ガス発生剤の製造 各１ｋｇバッチの６種のガス発生剤組成物を以下の表１
に従って配合処方した。組成物は、最初に５−アミノテ
トラゾール（５−ＡＴ）を除いて全ての成分を回分型振
動グラインダー（スエコ(Sweco)社製）中で１２０分間
混合することによって調製した。使用した雲母は、米
国、ニューヨーク州、ニューヨークのチャールズ・ビー
・クリスタル社から得られる「マイクロマイカ３００
０」（白雲母）であった。これは、約１，６８９ｋｇ／
ｍ3（１２．４ポンド／ｆｔ3）の嵩密度及び約２．８の
比重を有する微細雲母であった。
に従って配合処方した。組成物は、最初に５−アミノテ
トラゾール（５−ＡＴ）を除いて全ての成分を回分型振
動グラインダー（スエコ(Sweco)社製）中で１２０分間
混合することによって調製した。使用した雲母は、米
国、ニューヨーク州、ニューヨークのチャールズ・ビー
・クリスタル社から得られる「マイクロマイカ３００
０」（白雲母）であった。これは、約１，６８９ｋｇ／
ｍ3（１２．４ポンド／ｆｔ3）の嵩密度及び約２．８の
比重を有する微細雲母であった。
【００３０】
【表１】
【００３１】＊：白雲母 ＊＊：試料１、３、５及び６は、分配剤として１％のヒ
ュームドシリカを使用し、試料４は、スラグ生成剤とし
て１％のヒュームドシリカ及び１５％のマイクロクリス
タリンシリカを使用した。
ュームドシリカを使用し、試料４は、スラグ生成剤とし
て１％のヒュームドシリカ及び１５％のマイクロクリス
タリンシリカを使用した。
【００３２】次に、５−ＡＴをグラインダーに加え、そ
して混合物をさらに１２０分間粉砕した。次に、混合物
をプラウ型ミキサーに入れ、１５重量％の水を加えて、
凝集物を形成し、これを次に８メッシュスクリーンを有
する造粒機に通した。
して混合物をさらに１２０分間粉砕した。次に、混合物
をプラウ型ミキサーに入れ、１５重量％の水を加えて、
凝集物を形成し、これを次に８メッシュスクリーンを有
する造粒機に通した。
【００３３】顆粒をトレー上に置いて、防爆オーブン中
で約３時間１２０℃で乾燥させた。乾燥後の水分は、
０．５〜１重量％であった。次に、乾燥顆粒を２０メッ
シュスクリーンを使用する造粒機に通した。次に、試料
を回転式ペレット成形機でペレット化した。ペレット
は、それぞれ約５ｍｍの直径、１．２ｍｍの高さ、約５
１〜５３ｍｇの重さであり、表２に示した密度を有して
いた。
で約３時間１２０℃で乾燥させた。乾燥後の水分は、
０．５〜１重量％であった。次に、乾燥顆粒を２０メッ
シュスクリーンを使用する造粒機に通した。次に、試料
を回転式ペレット成形機でペレット化した。ペレット
は、それぞれ約５ｍｍの直径、１．２ｍｍの高さ、約５
１〜５３ｍｇの重さであり、表２に示した密度を有して
いた。
【００３４】
【表２】
【００３５】具体例として、試料Ｎｏ．１を、２６４０
ｇ（４４重量％）のＳｒ（ＮＯ3）2、４８０ｇ（８重量
％）のＫＮＯ3、９００ｇ（１５重量％）の米国、ニュ
ーヨーク州、ニューヨークのチャールズ・ビー・クリス
タル社から得られる「マイクロマイカ３０００」及び６
０ｇ（１．０重量％）の米国、イリノイ州、トスコラの
キャボット社から得られる「ＴＳ−５３０シリカ」をセ
ラミック媒体を含有する回分型振動グラインダー（スエ
コ社製）中で一緒にし、混合物を１２０分間粉砕するこ
とによって調製した。次に、１９２０ｇ（３２重量％）
の５−ＡＴをグラインダーに添加し、さらに１２０分間
粉砕した。粉砕操作の終わりに、混合物の平均粒径は、
５〜１０ミクロンであった。シリカ又は他の分配剤を含
まない混合物は、グラインダー内で群集又は凝集する傾
向にあるが、１％のシリカを添加することによって粉砕
操作が容易にされる。しかしながら、エーエービー・レ
イモンド・コンバッション・エンジニアリング社から得
られる連続型振動グラインダー（「２０Ｕパラミル」）
を使用することによって分配剤としてのＳｉＯ2の必要
が排除されることが後になって見出された。
ｇ（４４重量％）のＳｒ（ＮＯ3）2、４８０ｇ（８重量
％）のＫＮＯ3、９００ｇ（１５重量％）の米国、ニュ
ーヨーク州、ニューヨークのチャールズ・ビー・クリス
タル社から得られる「マイクロマイカ３０００」及び６
０ｇ（１．０重量％）の米国、イリノイ州、トスコラの
キャボット社から得られる「ＴＳ−５３０シリカ」をセ
ラミック媒体を含有する回分型振動グラインダー（スエ
コ社製）中で一緒にし、混合物を１２０分間粉砕するこ
とによって調製した。次に、１９２０ｇ（３２重量％）
の５−ＡＴをグラインダーに添加し、さらに１２０分間
粉砕した。粉砕操作の終わりに、混合物の平均粒径は、
５〜１０ミクロンであった。シリカ又は他の分配剤を含
まない混合物は、グラインダー内で群集又は凝集する傾
向にあるが、１％のシリカを添加することによって粉砕
操作が容易にされる。しかしながら、エーエービー・レ
イモンド・コンバッション・エンジニアリング社から得
られる連続型振動グラインダー（「２０Ｕパラミル」）
を使用することによって分配剤としてのＳｉＯ2の必要
が排除されることが後になって見出された。
【００３６】次に、粉砕物をプラウ型ミキサー（シンプ
ソン社製）に入れ、８８７．５ｇの水と一緒にし、約３
〜５分間混合して凝集物を生成し、これを８メッシュス
クリーンを有する造粒機に排出した。次に、粒状物を約
０．５〜１．０重量％の水分にまで乾燥させた。次に、
乾燥物を２０メッシュスクリーンを有する造粒機で加工
した。
ソン社製）に入れ、８８７．５ｇの水と一緒にし、約３
〜５分間混合して凝集物を生成し、これを８メッシュス
クリーンを有する造粒機に排出した。次に、粒状物を約
０．５〜１．０重量％の水分にまで乾燥させた。次に、
乾燥物を２０メッシュスクリーンを有する造粒機で加工
した。
【００３７】次に、乾燥、粉砕組成物を回転式ペレット
成形機でペレット化した。平たいペレット又はタブレッ
トは、５ｍｍの直径及び約１．２ｍｍの高さであった。
次に、各試料から形成したペレットを、図４に示す型式
の６個のスチール製膨張装置に充填した。約４３ｇのペ
レット１６をそれぞれの鋼製ハウジングに充填した。ハ
ウジングは、スラグ用ステンレス鋼製金網フィルター２
６、ペレット用クッション１８、穴あきステンレス鋼チ
ューブ１７及び約０．０２５ｍｍの厚さのステンレス鋼
製破裂フォイルも含んでいた。破裂フォイル又はテープ
２０、３２は、一方の面に接着剤を有するステンレス鋼
の薄いシートから成る。接着剤は、米国、ミネソタ州の
３Ｍ社によって製造された「３Ｍ ９４６０ＰＣ ＶＨ
Ｂ」として知られている感圧接着剤であった。溶融硬化
接着剤等の約２５０℃までの温度に耐えることが知られ
ている他の接着剤も有効である。破裂フォイルの接着剤
面を、全ての開口１２を気密封止するように膨張装置ハ
ウジングの内面に当てる。開口１２、すなわち、ガス発
生剤によって発生されたガスの排気口は、約３．５ｍｍ
の直径であった。開口１２の数は、１２個であった。必
要な開口の数及びそれらの直径が関連し、開口の数と直
径との種々の組合せが首尾よく使用できることは当業者
に容易に理解できる。試験用膨張装置ハウジングは、約
８８ｃｍ3の全容積であるが、フィルターの内側にあ
る、ガス発生物のペレットを含有するハウジング領域は
約４６ｃｍ3の容積であった。膨張装置には、ブースタ
組成物として約１．０ｇのＢＫＮＯ3も配合され、また
起爆装置が組み入れられていた。
成形機でペレット化した。平たいペレット又はタブレッ
トは、５ｍｍの直径及び約１．２ｍｍの高さであった。
次に、各試料から形成したペレットを、図４に示す型式
の６個のスチール製膨張装置に充填した。約４３ｇのペ
レット１６をそれぞれの鋼製ハウジングに充填した。ハ
ウジングは、スラグ用ステンレス鋼製金網フィルター２
６、ペレット用クッション１８、穴あきステンレス鋼チ
ューブ１７及び約０．０２５ｍｍの厚さのステンレス鋼
製破裂フォイルも含んでいた。破裂フォイル又はテープ
２０、３２は、一方の面に接着剤を有するステンレス鋼
の薄いシートから成る。接着剤は、米国、ミネソタ州の
３Ｍ社によって製造された「３Ｍ ９４６０ＰＣ ＶＨ
Ｂ」として知られている感圧接着剤であった。溶融硬化
接着剤等の約２５０℃までの温度に耐えることが知られ
ている他の接着剤も有効である。破裂フォイルの接着剤
面を、全ての開口１２を気密封止するように膨張装置ハ
ウジングの内面に当てる。開口１２、すなわち、ガス発
生剤によって発生されたガスの排気口は、約３．５ｍｍ
の直径であった。開口１２の数は、１２個であった。必
要な開口の数及びそれらの直径が関連し、開口の数と直
径との種々の組合せが首尾よく使用できることは当業者
に容易に理解できる。試験用膨張装置ハウジングは、約
８８ｃｍ3の全容積であるが、フィルターの内側にあ
る、ガス発生物のペレットを含有するハウジング領域は
約４６ｃｍ3の容積であった。膨張装置には、ブースタ
組成物として約１．０ｇのＢＫＮＯ3も配合され、また
起爆装置が組み入れられていた。
【００３８】［実施例２］ ガス発生剤の試験 粒子 種々のガス発生剤を含有するそれぞれの膨張装置組立体
を燃焼の圧力及び時間プロファイルを記録し、膨張装置
から排出するガスを分析する装置を備えた６０リットル
の試験タンクで評価した。燃焼ガス発生剤によって発生
する粒子又はスラグの量も測定した。膨張装置をタンク
に据え付け、発火させた。膨張装置の発火直後に、ガス
試料をタンクから回収し、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外
分光法）によって分析した。
を燃焼の圧力及び時間プロファイルを記録し、膨張装置
から排出するガスを分析する装置を備えた６０リットル
の試験タンクで評価した。燃焼ガス発生剤によって発生
する粒子又はスラグの量も測定した。膨張装置をタンク
に据え付け、発火させた。膨張装置の発火直後に、ガス
試料をタンクから回収し、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外
分光法）によって分析した。
【００３９】タンクを大気に通じた後、６０リットルの
タンクの内部を注意深く洗い、脱イオン水ですすいで、
粒子の生成量を測定した。ガス発生剤によって生成され
た粒子は水溶性及び水不溶性反応生成物の混合物から成
る。次に、可溶性反応生成物及び不溶性ダストの水性混
合物を分析して、全粒子生成量を測定した。
タンクの内部を注意深く洗い、脱イオン水ですすいで、
粒子の生成量を測定した。ガス発生剤によって生成され
た粒子は水溶性及び水不溶性反応生成物の混合物から成
る。次に、可溶性反応生成物及び不溶性ダストの水性混
合物を分析して、全粒子生成量を測定した。
【００４０】膨張装置を、３立方メートル（１００立方
フィート）の試験室でも評価した。この試験は、標準自
動車の内部容積をシミュレートするためのものである。
ガス分析及び粒子分析は、この試験を用いても可能であ
る。試験装置は、操舵ハンドル模擬装置を含む３立方メ
ートルの鋼製室から成るものであった。この室に真空ポ
ンプ、泡流量計、フィルター及びＦＴＩＲガス分析装置
（分光光度計）を取り付けた。膨張装置を試験室内の模
擬操舵ハンドル組立体に取り付け、室を封止し、膨張装
置を発火させた。ガス試料を、ゼロ時間、及び発火から
１、５、１０、１５及び２０分の間隔をおいてＦＴＩＲ
分光計を用いて分析した。空中粒子生成量も、細目フィ
ルターによって試験室からの発火後の空気を濾過し、フ
ィルターによって得られた増重量を測定することによっ
て３立方メートル試験室を用いて測定することができ
る。
フィート）の試験室でも評価した。この試験は、標準自
動車の内部容積をシミュレートするためのものである。
ガス分析及び粒子分析は、この試験を用いても可能であ
る。試験装置は、操舵ハンドル模擬装置を含む３立方メ
ートルの鋼製室から成るものであった。この室に真空ポ
ンプ、泡流量計、フィルター及びＦＴＩＲガス分析装置
（分光光度計）を取り付けた。膨張装置を試験室内の模
擬操舵ハンドル組立体に取り付け、室を封止し、膨張装
置を発火させた。ガス試料を、ゼロ時間、及び発火から
１、５、１０、１５及び２０分の間隔をおいてＦＴＩＲ
分光計を用いて分析した。空中粒子生成量も、細目フィ
ルターによって試験室からの発火後の空気を濾過し、フ
ィルターによって得られた増重量を測定することによっ
て３立方メートル試験室を用いて測定することができ
る。
【００４１】表３は、６０リットルのタンクにおける試
料１及び２に対する６回の実験（Ａ〜Ｆ）、及び試料
３、４及び５に対する３回の実験で集めたデータを示
す。表３は、ｍｇ表示の不溶性粒子、ｍｇ表示の可溶性
粒子、ｍｇ表示の全粒子及び洗液のｐＨを報告するもの
である。
料１及び２に対する６回の実験（Ａ〜Ｆ）、及び試料
３、４及び５に対する３回の実験で集めたデータを示
す。表３は、ｍｇ表示の不溶性粒子、ｍｇ表示の可溶性
粒子、ｍｇ表示の全粒子及び洗液のｐＨを報告するもの
である。
【００４２】
【表３】
【００４３】これらの結果は、加工助剤としてシリカを
使用してもしなくても、雲母が、試料３、４、５及び６
よりはるかにきれいな流出液を生じることを示してい
る。試料１及び２の結果は、互いに甚だしく相違しない
が、試料３、４、５及び６によって得られた結果とは甚
だしく相違している。これらのデータは、雲母を含有す
るガス発生剤の優位性を支持するものである。
使用してもしなくても、雲母が、試料３、４、５及び６
よりはるかにきれいな流出液を生じることを示してい
る。試料１及び２の結果は、互いに甚だしく相違しない
が、試料３、４、５及び６によって得られた結果とは甚
だしく相違している。これらのデータは、雲母を含有す
るガス発生剤の優位性を支持するものである。
【００４４】気体状反応生成物 自動車産業は、ガス発生剤の気体状反応生成物の基準を
なお発展させている。エアバッグ用膨張装置生成量の目
標基準が米国と欧州ヨーロッパの自動車製造業者との間
で幾分異なることに注目することは興味のあることであ
る。表４は、ガス発生剤組成物によって生成されるガス
及び粒子の望ましい基準値を示す。
なお発展させている。エアバッグ用膨張装置生成量の目
標基準が米国と欧州ヨーロッパの自動車製造業者との間
で幾分異なることに注目することは興味のあることであ
る。表４は、ガス発生剤組成物によって生成されるガス
及び粒子の望ましい基準値を示す。
【００４５】
【表４】 ＊：空中浮遊粒子量がｍｇ／ｍ3表示である以外、全ての値は、ｐｐｍ表示であ る。
【００４６】試料Ｎｏ．１〜５に関する３立方メートル
のタンク中で生成したガスのうち一酸化炭素（ＣＯ）、
酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ2）の量を表５
に示す。これらのガス試料を、発生前（バックグラウン
ド）、及び発生後１、５、１０、１５及び２０分の間隔
をおいてＦＴＩＲを用いて分析した。試料を３立方メー
トルの試験室から約２メートルの約６ｍｍの外径を有す
るフルオロポリマーチューブを介してＦＴＩＲガスセル
に直接移した。
のタンク中で生成したガスのうち一酸化炭素（ＣＯ）、
酸化窒素（ＮＯ）及び二酸化窒素（ＮＯ2）の量を表５
に示す。これらのガス試料を、発生前（バックグラウン
ド）、及び発生後１、５、１０、１５及び２０分の間隔
をおいてＦＴＩＲを用いて分析した。試料を３立方メー
トルの試験室から約２メートルの約６ｍｍの外径を有す
るフルオロポリマーチューブを介してＦＴＩＲガスセル
に直接移した。
【００４７】
【表５】
【００４８】１６重量％及び１５重量％の雲母をそれぞ
れ含有する試料１及び２は、雲母を含有しないガス発生
剤と比べてＣＯ、ＮＯ及びＮＯ2の量が低減されている
ことが実証された。自動車産業は、ガス発生剤が抑制さ
れた量の、表IVに示すような種々の反応生成物を生成す
ることを要求している。本発明のガス発生剤は、これら
の基準に適うことができる。
れ含有する試料１及び２は、雲母を含有しないガス発生
剤と比べてＣＯ、ＮＯ及びＮＯ2の量が低減されている
ことが実証された。自動車産業は、ガス発生剤が抑制さ
れた量の、表IVに示すような種々の反応生成物を生成す
ることを要求している。本発明のガス発生剤は、これら
の基準に適うことができる。
【００４９】［実施例３］本実験において、種々の燃料
及び雲母の量を本発明のガス発生剤で評価した。バッチ
量が５００ｇであり、及び成分を別々に粉砕し、乾燥混
合し、そして試験用ストランドに成形したことを除いて
実施例１におけると同様にして、試料を調製した。試料
Ｎｏ．７〜１１の配合処方を表６に示す。
及び雲母の量を本発明のガス発生剤で評価した。バッチ
量が５００ｇであり、及び成分を別々に粉砕し、乾燥混
合し、そして試験用ストランドに成形したことを除いて
実施例１におけると同様にして、試料を調製した。試料
Ｎｏ．７〜１１の配合処方を表６に示す。
【００５０】
【表６】
【００５１】＊：ＮＴＯ＝ニトロトリアゾロン（３−ニ
トロ−１，２，４−トリアゾール−５−オン） ＊＊：Ｋ−ＡＴ＝５−アミノテトラゾールのカリウム塩 ＊＊＊：ＮａＮ3 ＝アジ化ナトリウム ＋：白雲母
トロ−１，２，４−トリアゾール−５−オン） ＊＊：Ｋ−ＡＴ＝５−アミノテトラゾールのカリウム塩 ＊＊＊：ＮａＮ3 ＝アジ化ナトリウム ＋：白雲母
【００５２】実施例１におけるようにガス発生剤をペレ
ット化する代わりに、発生剤組成物を長さ約１０．１６
ｃｍ及び各辺約０．６３ｃｍの矩形ストランドに成形し
た。各ストランドの側面をエポキシ系接着剤で被覆し
た。ストランドを立てバーナーボンベに入れた。ボンベ
に圧力変換器、音響装置及び機械式ワイヤ燃焼貫通記録
計を備えた。ストランドを発火させ、圧力対時間を記録
した。燃焼時間を音響及び機械式装置によって算出し
た。燃焼速度を各ストランドの長さをその燃焼時間で割
ることによって求めた。各試料の燃焼速度を表７に示
す。
ット化する代わりに、発生剤組成物を長さ約１０．１６
ｃｍ及び各辺約０．６３ｃｍの矩形ストランドに成形し
た。各ストランドの側面をエポキシ系接着剤で被覆し
た。ストランドを立てバーナーボンベに入れた。ボンベ
に圧力変換器、音響装置及び機械式ワイヤ燃焼貫通記録
計を備えた。ストランドを発火させ、圧力対時間を記録
した。燃焼時間を音響及び機械式装置によって算出し
た。燃焼速度を各ストランドの長さをその燃焼時間で割
ることによって求めた。各試料の燃焼速度を表７に示
す。
【００５３】
【表７】
【００５４】１．２７ｃｍ／秒より高い燃焼速度が望ま
しいが、試料Ｎｏ．７及び９は、燃料／酸化剤比を操作
することによって改善することができた。
しいが、試料Ｎｏ．７及び９は、燃料／酸化剤比を操作
することによって改善することができた。
【００５５】自動車産業は、ガス発生剤が抑制した量
の、表４に示すような種々の反応生成物を生成すること
を将来要求するかもしれない。本発明のガス発生剤は、
そのような基準にも現時点で適合することができる。
の、表４に示すような種々の反応生成物を生成すること
を将来要求するかもしれない。本発明のガス発生剤は、
そのような基準にも現時点で適合することができる。
【００５６】［実施例４］ 破裂フォイル 本実験において、種々の破裂フォイル材を非アジ化物系
ガス発生剤を用いて膨張装置で評価した。破裂フォイル
を用いて膨張装置ハウジングのガス排出口を封止し、発
生剤ペレットが大気水分を吸収するのを防止する。フォ
イルは発生剤の発火に際して破裂して、ガスが膨張装置
ハウジングから排出することを可能とする。非アジ化物
系ガス発生剤と共にアルミニウム破裂フォイルを用いる
膨張装置の先の試験によって、アルミニウムフォイルが
溶融、燃焼していることが実証された。
ガス発生剤を用いて膨張装置で評価した。破裂フォイル
を用いて膨張装置ハウジングのガス排出口を封止し、発
生剤ペレットが大気水分を吸収するのを防止する。フォ
イルは発生剤の発火に際して破裂して、ガスが膨張装置
ハウジングから排出することを可能とする。非アジ化物
系ガス発生剤と共にアルミニウム破裂フォイルを用いる
膨張装置の先の試験によって、アルミニウムフォイルが
溶融、燃焼していることが実証された。
【００５７】アルミニウム破裂フォイルは、溶融に際
し、膨張装置によって生成される粒子の量にも寄与す
る。構成Ｎｏ．１と称するステンレス鋼破裂フォイル
（８膨張装置）及び構成Ｎｏ．２と称するアルミニウム
破裂フォイル（８膨張装置）をそれぞれ使用することを
除いて同一の一連の１６膨張装置を製造した。使用した
発生剤は、試料Ｎｏ．１のものであり、図３に示す再使
用可能なハウジングセットを使用した。破裂フォイルの
第一の目的である同一の破裂圧力を与えるために、アル
ミニウムフォイルの厚さは、０．１２７ｍｍであり、ス
テンレス鋼フォイルの厚さは、０．０２５ｍｍであっ
た。６０リットルのタンク中で測定した粒子生成量は、
破裂フォイルがステンレス鋼である場合に著しい低下を
示した。
し、膨張装置によって生成される粒子の量にも寄与す
る。構成Ｎｏ．１と称するステンレス鋼破裂フォイル
（８膨張装置）及び構成Ｎｏ．２と称するアルミニウム
破裂フォイル（８膨張装置）をそれぞれ使用することを
除いて同一の一連の１６膨張装置を製造した。使用した
発生剤は、試料Ｎｏ．１のものであり、図３に示す再使
用可能なハウジングセットを使用した。破裂フォイルの
第一の目的である同一の破裂圧力を与えるために、アル
ミニウムフォイルの厚さは、０．１２７ｍｍであり、ス
テンレス鋼フォイルの厚さは、０．０２５ｍｍであっ
た。６０リットルのタンク中で測定した粒子生成量は、
破裂フォイルがステンレス鋼である場合に著しい低下を
示した。
【００５８】膨張装置を発火させた時のビデオ撮影によ
って、ステンレス鋼破裂フォイルを使用した場合に、膨
張装置から排出する白熱粒子が著しく低下されることが
示された。さらに、膨張装置の発火後の検討によって、
ステンレス鋼フォイルの大半が、ハウジング内に残り、
大量に蓄積されたスラグで覆われていた。これに反し、
アルミニウム破裂フォイルは、ハウジングの内部から実
質的に消え去っていた。
って、ステンレス鋼破裂フォイルを使用した場合に、膨
張装置から排出する白熱粒子が著しく低下されることが
示された。さらに、膨張装置の発火後の検討によって、
ステンレス鋼フォイルの大半が、ハウジング内に残り、
大量に蓄積されたスラグで覆われていた。これに反し、
アルミニウム破裂フォイルは、ハウジングの内部から実
質的に消え去っていた。
【００５９】各構成の３つの膨張装置を６０リットルタ
ンク中で発火させて、全粒子量を測定し、各構成の３つ
の装置を３立方メートルタンク中で発火させて、毒性及
び空中浮遊粒子分析を行い、そして各構成の２つの膨張
装置を野外で発火させて、ビデオ録画した。結果を表８
及び９に示す。
ンク中で発火させて、全粒子量を測定し、各構成の３つ
の装置を３立方メートルタンク中で発火させて、毒性及
び空中浮遊粒子分析を行い、そして各構成の２つの膨張
装置を野外で発火させて、ビデオ録画した。結果を表８
及び９に示す。
【００６０】
【表８】
【００６１】
【表９】
【００６２】表９に示した試験結果を表５に示した試験
結果と比較するのは適切でない。表５に報告した試験を
行った後であるが、表９に報告した試験を行う前に、い
くつかの改造を試験装置である３立方メートルのタンク
に加えた。試験装置の再構成には、制御装置を再配置す
る、いくつかの新しい配管成分を据えつける、及び試験
装置のいくつかの成分を再配置する等の項目を含んでい
た。さらに、表５及び９に報告した試験に使用したエア
バッグの構造も異なるものであった。
結果と比較するのは適切でない。表５に報告した試験を
行った後であるが、表９に報告した試験を行う前に、い
くつかの改造を試験装置である３立方メートルのタンク
に加えた。試験装置の再構成には、制御装置を再配置す
る、いくつかの新しい配管成分を据えつける、及び試験
装置のいくつかの成分を再配置する等の項目を含んでい
た。さらに、表５及び９に報告した試験に使用したエア
バッグの構造も異なるものであった。
【００６３】
【発明の効果】本発明の新規ガス発生剤組成物の第一の
利点は、減少した量の望ましくないガスを生成し、かつ
固体燃焼生成物が生成したガスから容易に濾過すること
ができることである。本発明のガス発生剤は、アジ化物
系及び／又は非アジ化物系燃料を使用することができ、
そしてアゾール類又はテトラゾール塩類を燃料として使
用するのが好ましい。本発明の独特な特徴は、雲母の新
規かつ自明でない使用法にある。また、本発明のガス発
生剤組成物は、現代の膨張装置に要求される高収量のガ
スを生成する。
利点は、減少した量の望ましくないガスを生成し、かつ
固体燃焼生成物が生成したガスから容易に濾過すること
ができることである。本発明のガス発生剤は、アジ化物
系及び／又は非アジ化物系燃料を使用することができ、
そしてアゾール類又はテトラゾール塩類を燃料として使
用するのが好ましい。本発明の独特な特徴は、雲母の新
規かつ自明でない使用法にある。また、本発明のガス発
生剤組成物は、現代の膨張装置に要求される高収量のガ
スを生成する。
【００６４】本発明の雲母含有ガス発生剤組成物は、容
易に製造され、著しい量の望ましくないガスの発生を抑
制し、ガス発生剤の燃焼中に発生する固体物質を効果的
に濾過することを可能とする。
易に製造され、著しい量の望ましくないガスの発生を抑
制し、ガス発生剤の燃焼中に発生する固体物質を効果的
に濾過することを可能とする。
【図１】本発明のエアバッグ膨張装置の一実施態様の側
面図である。
面図である。
【図２】線２−２についての図１のガス発生装置の断面
図である。
図である。
【図３】図１のガス発生装置の端面図である。
【図４】本明細書で説明する試験に使用した再使用可能
な膨張装置の分解斜視図である。
な膨張装置の分解斜視図である。
１０ 自動車用エアバッグ膨張装置 １１ 取付板 １２ 開口 １３ ハウジング １５ ブースタ組成物 １６ ガス発生剤 １７ 穴あきチューブ １８ 金網クッション １９ バックアップリング ２０ ステンレス鋼破裂フォイル ２１ 自己発火物質 ２２ 点火装置 ２３ 自己発火物質保持具 ２４ 導火爆管 ２５ 環状室 ２６ 環状金属フィルター ２７ 第一ハウジング部材 ２８ 第二ハウジング部材 ２９ 膨張装置 ３０ めすねじ ３１ おすねじ ３２ 金属フォイル ３３ 中柱の内部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サミュエル スティーヴン シュルエタ ー アメリカ合衆国 33565 フロリダ州 プラント シティー ノース ウィルダ ー ロード 3307 (72)発明者 ジョン ハーマン アダムズ アメリカ合衆国 33813 フロリダ州 レイクランド トラディション ドライ ヴ 4914 (72)発明者 ロバート キース ウォルシュ アメリカ合衆国 33813 フロリダ州 レイクランド ハイランズ ヴィスタ サークル 5547 (56)参考文献 特開 平10−87390（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−182275（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−223892（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−87390（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3051311（ＪＰ，Ｕ) 国際公開95／462（ＷＯ，Ａ１) 国際公開95／9825（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C06D 5/00 B60R 21/26 ＣＡＰＬＵＳ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)
Claims (8)
- 【請求項１】 （ａ） １５〜７０重量％の燃料； （ｂ） ２０〜８０重量％の酸化剤；及び （ｃ） ５〜２５重量％の雲母 を含んでなることを特徴とするガス発生剤組成物。
- 【請求項２】 （ａ） ２０〜４０重量％の、テトラゾ
ール類、トリアゾール類及びそれらの混合物から選択さ
れる燃料； （ｂ） ２０〜８０重量％の、遷移金属酸化物；アルカ
リ及びアルカリ土類金属硝酸塩、塩素酸塩及び過塩素酸
塩；硝酸アンモニウム；及びそれらの混合物から選択さ
れる酸化剤；及び （ｃ） ５〜２５重量％の雲母を含んでなることを特徴
とする請求項１に記載のガス発生剤組成物。 - 【請求項３】 前記燃料が、アルカリ金属アジ化物、ア
ルカリ土類金属アジ化物、アミノテトラゾール類及びそ
れらの金属塩、テトラゾール類及びそれらの金属塩、ビ
テトラゾール類及びそれらの金属塩、トリアゾール類及
びそれらの金属塩、硝酸塩、及びそれらの混合物から選
択されることを特徴とする請求項１に記載のガス発生剤
組成物。 - 【請求項４】 前記酸化剤が、遷移金属酸化物；アルカ
リ金属の硝酸塩、塩素酸塩及び過塩素酸塩；アルカリ土
類金属の硝酸塩、塩素酸塩及び過塩素酸塩；硝酸アンモ
ニウム；及びそれらの混合物から選択されることを特徴
とする前記請求項１乃至３のいずれかに記載のガス発生
剤組成物。 - 【請求項５】 前記燃料が、５−アミノテトラゾールを
含み、そして前記酸化剤が、硝酸カリウム及び硝酸スト
ロンチウムを含むことを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載のガス発生剤組成物。 - 【請求項６】 前記燃料が、発生剤組成物の３０〜３５
重量％であり、前記硝酸カリウムが、発生剤組成物の５
〜１０重量％であり、及び前記硝酸ストロンチウムが、
発生剤組成物の４０〜５０重量％であることを特徴とす
る請求項５記載のガス発生剤組成物。 - 【請求項７】 前記雲母が、発生剤組成物の１０〜２０
重量％であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
かに記載のガス発生剤組成物。 - 【請求項８】 前記雲母が、発生剤組成物の約１５重量
％であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに
記載のガス発生剤組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/801,376 US6071364A (en) | 1997-02-19 | 1997-02-19 | Gas generating compositions containing mica |
| US08/801376 | 1997-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10237332A JPH10237332A (ja) | 1998-09-08 |
| JP2988891B2 true JP2988891B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=25180937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203671A Expired - Lifetime JP2988891B2 (ja) | 1997-02-19 | 1997-07-30 | 雲母含有改良ガス発生剤組成物 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6071364A (ja) |
| JP (1) | JP2988891B2 (ja) |
| KR (1) | KR100231946B1 (ja) |
| CA (1) | CA2223203C (ja) |
| DE (1) | DE19757590C2 (ja) |
| FR (1) | FR2759694B1 (ja) |
| GB (1) | GB2322369B (ja) |
| IT (1) | IT1296937B1 (ja) |
| SE (1) | SE519798C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP4757375B2 (ja) * | 2000-09-22 | 2011-08-24 | ダイセル化学工業株式会社 | エアバッグ用ガス発生器 |
| JP4860809B2 (ja) * | 1999-10-04 | 2012-01-25 | 株式会社ダイセル | エアバッグ用ガス発生器及びエアバック装置 |
| US6553914B2 (en) | 2001-04-10 | 2003-04-29 | Breed Automotive Technology, Inc. | Gas generator |
| JP4494023B2 (ja) * | 2004-01-15 | 2010-06-30 | ダイセル化学工業株式会社 | エアバッグ用ガス発生器 |
| US20090020197A1 (en) * | 2007-07-16 | 2009-01-22 | Key Safety Systems, Inc. | Gas generating compositions and airbag inflators |
| US7887090B2 (en) * | 2007-07-17 | 2011-02-15 | Key Safety Systems, Inc. | Ignition delay module for an airbag inflator |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5250073A (en) * | 1972-03-10 | 1974-08-22 | Ici Australia Ltd | Compositions of matter |
| US4386979A (en) * | 1979-07-19 | 1983-06-07 | Jackson Jr Charles H | Gas generating compositions |
| DE3842838C1 (ja) * | 1988-12-20 | 1990-01-11 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf, De | |
| US4931111A (en) * | 1989-11-06 | 1990-06-05 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Azide gas generating composition for inflatable devices |
| US5139588A (en) * | 1990-10-23 | 1992-08-18 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Composition for controlling oxides of nitrogen |
| US5035757A (en) * | 1990-10-25 | 1991-07-30 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products |
| US5388859A (en) * | 1993-11-09 | 1995-02-14 | Trw Inc. | Isolation member for air bag inflator |
| US5518054A (en) * | 1993-12-10 | 1996-05-21 | Morton International, Inc. | Processing aids for gas generants |
| US5467715A (en) * | 1993-12-10 | 1995-11-21 | Morton International, Inc. | Gas generant compositions |
| US5460668A (en) * | 1994-07-11 | 1995-10-24 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Nonazide gas generating compositions with reduced toxicity upon combustion |
| GB9503066D0 (en) * | 1995-02-16 | 1995-04-05 | Royal Ordnance Plc | Gas generating composition |
| US5472535A (en) * | 1995-04-06 | 1995-12-05 | Morton International, Inc. | Gas generant compositions containing stabilizer |
| US5514230A (en) * | 1995-04-14 | 1996-05-07 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Nonazide gas generating compositions with a built-in catalyst |
-
1997
- 1997-02-19 US US08/801,376 patent/US6071364A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-17 GB GB9714933A patent/GB2322369B/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-21 KR KR1019970034068A patent/KR100231946B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-07-30 JP JP9203671A patent/JP2988891B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 CA CA002223203A patent/CA2223203C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-05 FR FR9715588A patent/FR2759694B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-09 IT IT97MI002716A patent/IT1296937B1/it active IP Right Grant
- 1997-12-23 DE DE19757590A patent/DE19757590C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-30 SE SE9704902A patent/SE519798C2/sv not_active IP Right Cessation
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| JPH10237332A (ja) | 1998-09-08 |
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| KR100231946B1 (ko) | 1999-12-01 |
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