JP3247929B2 - ガス発生剤組成物 - Google Patents
ガス発生剤組成物Info
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Description
に搭載される人体保護のために供せられるエアバッグシ
ステムにおいて、作動ガスとなるガス発生剤組成物に関
するものである。
ステムに用いられているガス発生剤としてアジ化ソーダ
が公知である。アジ化ソーダを用いたガス発生剤はその
燃焼特性に関して特に問題がなく、広く実用に供せられ
ている。しかし、アジ化ソーダは本質的に好ましくない
欠点を有しており、例えば、分解爆発に対する危険性、
重金属との反応による爆発性化合物の生成、大量廃棄時
に心配される環境汚染問題等、当該分野の多数の特許で
指摘されている。
アジ化ソーダに替わる化合物が検討されている。例え
ば、特公平6−57629号にはテトラゾール、トリア
ゾールの遷移金属錯体を含むガス発生剤組成物が開示さ
れている。また、特開平5−254977号にはトリア
ミノグアニジン硝酸塩を含むガス発生剤組成物が、特開
平6−239683号にはカルボヒドラジドを含むガス
発生剤組成物が、特開平7−61885号には酢酸セル
ロースとニトログアニジンを含む窒素含有非金属化合物
を含有するガス発生剤組成物が開示されている。更に、
USP5125684号では15〜30%のセルロース系バ
インダーと共存するエネルギー物質としてニトログアニ
ジンの使用が開示されている。
般的に燃焼において、化学当量分、すなわち化合物分子
中の炭素、水素、その他の元素の燃焼に必要な量の酸素
を発生させるだけの酸化剤を用いる際、アジド系化合物
に比べて発熱量が大きく、燃焼温度が高いという欠点を
有している。エアバッグ用インフレータシステムとして
はガス発生剤の性能だけでなく、そのシステム自体が自
動車の通常の運転に際して邪魔にならない程度の大きさ
であることが必須であるが、ガス発生剤の燃焼時の燃焼
温度が高いことや発熱量が大きいことは、ガス発生器を
設計する場合、除熱のための付加的な部品を必要とし、
ガス発生器自体の小型化が不可能である。つまり、ガス
発生剤は燃焼時に燃焼温度が低く、発熱量が小さいとい
う特性を持つものの方が優秀である。従って、上記のよ
うな公知のガス発生剤組成物はエアバッグシステムへの
応用としては未だ満足すべきものとは言えない。
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。即ち、本発明は、下記に示すガス発生剤
組成物を提供するものである。
ストロンチウムと、有機結合剤を含有することを特徴と
するガス発生剤組成物。
と、銅、コバルト、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、モ
リブデン又はビスマスから選ばれた金属の酸化物又は複
酸化物からなる酸化剤と、有機結合剤又は無機結合剤を
含有することを特徴とするガス発生剤組成物。
に説明する。
ニジンの含有量は酸化剤の種類及び酸素バランスにより
その含有量は異なるが、好ましくは20〜80重量%、更に
好ましくは20〜60重量%である。
トロンチウム又は硝酸ストロンチウムと、銅、コバル
ト、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、モリブデン又はビ
スマスから選ばれた金属の酸化物又は複酸化物からなる
酸化剤を用いる。銅、コバルト、鉄、マンガン、ニッケ
ル、亜鉛、モリブデンまたはビスマスから選ばれた金属
の酸化物または複酸化物としては、具体的には、Cu
O、Cu2O、Co2O3、CoO、Co3O4、Fe
2O3、FeO、Fe3O4、MnO2、Mn2O3、Mn3O
4、NiO、ZnO、MoO3、CoMoO4、Bi2Mo
O6、Bi2O3等が挙げられる。
ましくは80〜20重量%、更に好ましくは80〜40重量%で
ある。
含有する。本発明に用いられる結合剤としてはシリカ、
アルミナ、二硫化モリブデン等の無機結合剤、または微
結晶性セルロース、ポバール、高分子オリゴマー等の有
機結合剤が挙げられる。本発明のガス発生剤組成物中の
結合剤の含有量は5重量%以下であることが好ましい。
る本発明のガス発生剤組成物は、これまでに開示された
ガス発生剤組成物と比較すると全体的に燃焼温度が低
く、総発熱量が小さい傾向が見られる。また、この組成
は酸素バランスを変化させることにより、燃焼速度、圧
力指数を変化させることができる。ここで圧力指数と
は、燃焼速度r(mm/sec)=a×pn(ここで、aはガス
発生剤を構成する物質と初期温度に依存する定数、pは
測定圧力(kgf/cm2)を示す)で表した時の指数nを意味
する。上記組成は酸素バランスをプラス側に変化させる
に従い、nの値が0に近づいて行くという性質を有して
おり、これは燃焼の安定性という観点から見て特に好ま
しいものである。
末状で混合することにより得られ、混合は必要により水
等の存在下湿式法で行うこともできる。また本発明のガ
ス発生剤組成物は必要により顆粒状、ペレット状、ディ
スク状等の適当な形状に成型して使用することができ
る。また、燃焼速度の遅い組成においては押出成型法に
より成型して使用することもできる。
機等に搭載される人体保護のために供せられるエアバッ
グシステム用のガス発生剤組成物として特に有用であ
る。
ログアニジンはエアバッグシステムに要求される長期経
時安定性を有し、且つ燃焼特性も優れている。
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定
されるものではない。
ガス発生剤組成物の理論燃焼温度を示した。また、比較
例として、特公平6−57629号に開示された5−ア
ミノテトラゾール(5−AT)の遷移金属錯体を含むガ
ス発生剤組成物(比較例1、2)、特開平5−2549
77号に開示されたトリアミノグアニジン硝酸塩を含む
ガス発生剤組成物(比較例3)、特開平6−23968
3号に開示されたカルボヒドラジドを含むガス発生剤組
成物(比較例4)、特開平7−61885号に開示され
た酢酸セルロースと窒素含有非金属化合物を含むガス発
生剤組成物(比較例5、6、7)の理論燃焼温度を示し
た。
の混合比を変えることで燃焼温度、燃焼速度、ガス発生
剤組成物ペレットの密度、発生ガス量を変化させること
ができた。表2にそのデータを示した。燃焼速度は70kg
f/cm2の圧力下で測定した。
剤組成物はこれまでに開示されたガス発生剤組成物に比
べて、燃焼温度において特に優れており、ガス発生器を
小型化し、エアバッグシステムへ適用する道が開かれ
た。
Claims (6)
- 【請求項1】 ニトログアニジンと、酸化剤としての硝
酸ストロンチウムと、有機結合剤を含有することを特徴
とするガス発生剤組成物。 - 【請求項2】 有機結合剤が、微結晶性セルロース、ポ
バール、高分子オリゴマーから選ばれるものである請求
項1記載のガス発生剤組成物。 - 【請求項3】 有機結合剤を、組成物全量に対し5重量
%以下含有する請求項1又は2記載のガス発生剤組成
物。 - 【請求項4】 ニトログアニジンと、硝酸ストロンチウ
ムと、銅、コバルト、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、
モリブデン又はビスマスから選ばれた金属の酸化物又は
複酸化物からなる酸化剤と、有機結合剤又は無機結合剤
を含有することを特徴とするガス発生剤組成物。 - 【請求項5】 金属の酸化物が酸化銅である請求項4記
載のガス発生剤組成物。 - 【請求項6】 無機結合剤が、シリカ、アルミナ、二硫
化モリブデンから選ばれたものである請求項4又は5記
載のガス発生剤組成物。
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