JP4029194B2 - 微粒子を生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法 - Google Patents

微粒子を生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4029194B2
JP4029194B2 JP50059498A JP50059498A JP4029194B2 JP 4029194 B2 JP4029194 B2 JP 4029194B2 JP 50059498 A JP50059498 A JP 50059498A JP 50059498 A JP50059498 A JP 50059498A JP 4029194 B2 JP4029194 B2 JP 4029194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
propellant
nitrate
eutectic melt
sealed chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP50059498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000511866A (ja
Inventor
ロバート・エス・ジェッフィー
ロバート・リー・テイボドー
ブライアン・ケー・ホエットリイ
Original Assignee
アトランテイック リサーチ コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アトランテイック リサーチ コーポレイション filed Critical アトランテイック リサーチ コーポレイション
Publication of JP2000511866A publication Critical patent/JP2000511866A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4029194B2 publication Critical patent/JP4029194B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable 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
    • B60R21/268Inflatable 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 release of stored pressurised gas
    • B60R21/272Inflatable 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 release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable 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
    • B60R21/264Inflatable 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
    • B60R21/2644Inflatable 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 using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033Shaping the mixture
    • C06B21/005By a process involving melting at least part of the ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
    • C06B31/32Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate with a nitrated organic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

本願は1995年3月31日に出願され現在米国に係属中の出願番号08/414,469の一部継続出願である。
発明の属する技術分野
本発明は、共融溶解物を使用することにより改良されたガス発生方法であり、該共融溶解物は、硝酸アンモニウム(AN)、硝酸グアニジン(GN)及び/又は硝酸アミノグアニジン(AGN)と、少量のポリビニルアルコール(PVA)及び硝酸カリウム(KB)又は過塩素酸カリウム(KP)のいずれかとの共融溶解物で、該共融溶解物を点火式膨張装置内で使用することによって、車両乗員用防護装備、即ち自動車用エアバッグ等の、あらゆる目的に適用可能な、微粒子をほとんど生成せずに無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる方法である。
推進薬剤は、エアバッグ用のハイブリッド型膨張装置にも使用可能であることが知られている。
発明の背景
本発明は固形の推進薬剤に関し、特に、関連同時出願である08/508,350号に述べられたガス発生装置に適した固形の推進薬剤に関する。
最近、低温燃焼性、非腐食性、大容量かつ少粒子のガスを得るための新しい推進薬剤の必要性が高くなっている。その理由は、現在のガス発生薬剤を改良する試みが様々な理由で実現していないことによる。例えば、金属炭酸塩等の改質剤を添加すれば炎の温度は低下しある程度の質のガスを得ることができるが、これらの改質剤は同時に不必要な微粒子を生成する。また代わりに、以前使用されたアルカリ金属塩素酸塩等の他の改質剤は、腐食性の物質こそ生成しないが、炎の温度を充分に低下させたりガス生成を増加させたりすることはできず、更には微粒子を生成してしまう。
注目されているガス発生薬剤は、酸化剤として硝酸アンモニウム(AN)を、また燃料としてラバリーバインダーを含有している。硝酸アンモニウムは、粒子を生じさせずかつ非腐食性の燃焼生成物を生ずるという理由から、最も一般的に使用される酸化剤である。更に硝酸アンモニウムを用いると他の酸化剤の場合よりも炎が低温になる。硝酸アンモニウムは安価で入手し易く取り扱いにおいて安全である。
硝酸アンモニウムの使用についての主な欠点としては、温度変化によりある相変化を経ること、また、随伴された結合剤がその混合物を一体に保持するのに充分な強度と可とう性がないとひびや隙間が生じてしまうということである。また硝酸アンモニウム薬剤は吸湿性があり、少量の湿気が吸収されると特に点火し難くなる。前記混合物は、低圧で燃焼を維持できないことから、点火や低圧力燃焼を促進し滑らかで安定した燃焼を達成するために様々な燃焼触媒が添加されている。しかし、エアバッグに用いられるガス発生薬剤には、金属製の添加剤あるいは、過塩素酸アンモニウムのような酸化剤をも含有させるべきではない。なぜならこれらは、微粒子を生成すると共に腐食性の排ガスを生成するからである。一般的な添加剤であるジクロム酸アンモニウムや亜クロム酸銅等も排ガス中に有毒な固体を生成するので不具合がある。
先行技術の説明
先行技術はグアニジンタイプの化合物に硝酸アンモニウムのような酸化剤を添加した薬剤を例として繰り返し挙げている。例えば米国特許第3,031,347号には硝酸グアニジンと硝酸アンモニウムがコラム2及び例3と例5に列記されている。しかし本願と比較すると、該グアニジン化合物は、硝酸アミノグアニジンの実施例においてアミノ基を欠くだけではなく、該特許に開示されている薬剤は共融溶解物を形成する混合物ではない。米国特許第3,739,574号の表のコラム2も同様である。一方米国特許3,845,970号のコラム3には衝撃吸収システムにおいてガスを発生させる固形薬剤のリストが開示されている。これらあらゆる薬剤の構成成分のうち硝酸アンモニウムと硝酸アミノグアニジンがあるが、これらの2つの物質は薬剤としてのリストには開示されていないので共融混合物としてリストアップしたものではない。
また米国特許第3,954,528号は新しい固形複合タイプのガス発生薬剤を開示している。ここで述べられている構成成分は硝酸アンモニウムと硝酸トリアミノグアニジンである(例2から例5を参照)。しかし該特許には硝酸アミノグアニジン薬剤の特別な成分についても共融混合物であることも開示されていない。
米国特許第4,111,728号で、発明者は少量の硝酸グアニジンを添加した硝酸アンモニウムを開示している(コラム2及びコラム3〜4の表を参照)。しかし該薬剤は硝酸アミノグアニジンを含んでいないので、共融溶解物をつくり出す混合物の特性を述べていない。
米国特許第5,125,684号もまた、乾燥した硝酸アミノグアニジンを含有する推進薬剤及びアニオン性硝酸塩を含有する酸化剤塩を開示している。しかし該特許は、本発明の構成成分の特別な組み合わせを開示していないと共に、共融物質を述べていないので本願の発明には至らない。
最後に米国特許第5,336,439号は爆発性の乳化物に用いられる塩混合物と濃縮物について述べている。コラム37とコラム38の開示によれば、硝酸アンモニウムは該特許権者の薬剤をつくり出す構成物質の一つであるが、コラム20の51行ではアミノグアニジンも適切な構成成分であることを示している。しかしなお前述した他の開示内容と同様に、該特許も本発明で開示するものと同じ硝酸塩を含む特別な薬剤を開示しておらず、また前記構成成分を含有する共融薬剤を示唆していないことは明白である。
【図面の簡単な説明】
図1は走査型の示差走査熱量測定計によるトレース比較図である。
図2は排ガスを分析した図表である。
図3は点火式ガス発生装置の図である。
図4はAN/AGN共融物質の熱安定性を示した概略図である。
図5はAN/GN共融物質の熱安定性を示した概略図である。
発明の要約
本発明は、硝酸アンモニウム(AN)、硝酸グアニジン(GN)及び/又は硝酸アミノグアニジン(AGN)、硝酸トリアミノグアニジン(TAGN)又はニトログアニジン(NQ)と、少量のポリビニルアルコール(PVA)及び硝酸カリウム(KN)又は過塩素酸カリウム(KP)のいずれかから成る共融薬剤を有し、自動車のエアバッグ膨張等のあらゆる目的に使用される、微粒子をほとんど生成せず、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる方法を含む。微粒子をほとんど生成しない、無毒、無臭かつ無色のガスの発生において、排出口を有する密閉室が設けられ、AN、GN(及び/又はAGN又はTAGN又はNQ)、KN、(及び/又はKP)、及びPVAから成る共融溶解物の固形状推進薬剤として前記密閉室内に配置され、その後該密閉室内の検知器に検知された急激な減速に応じて前記共融溶解物に点火する手段を設けることによって、瞬間的に発生したガスは拡散器を介して該密閉室の排出口を通って流れ、これにより自動車のエアバッグを膨張させる等の所望の機能を達成する。
AN、GN及び/又はAGN、又はTAGN又はNQと、少量のKN及び/又はKP、及びPVAの共融混合物は、ペレットのひび割れをなくし温度サイクルに起因する硝酸アンモニウムの相変化を著しく減少させることが知られている。AN/GN共融物に約1〜2%の硝酸カリウムを添加すれば硝酸アンモニウムの相変化は完全になくなるが、これは温度サイクル中にプレス成形ペレットのひびを防止するのには不十分である。このため少なくとも5重量パーセントのKN、あるいは少なくとも9重量パーセントのKP、及び少なくとも3重量パーセントのPVAが必要である。更に他の化学物質、特に硝酸トリアミノグアニジンは、点火を容易にし、スムーズな燃焼、燃焼率の改良、及び低温燃焼を実現する目的で使用する。
好適な実施例の説明
本発明に適用された硝酸アンモニウムを使用する長所としては、例えば安価、入手し安さ及び安全性があり、その短所としては、例えば温度サイクル中にプレス成形ペレットにひびや隙間が生じる。この短所を回避するためには、硝酸アンモニウムの酸化剤を、硝酸グアニジン及び/又は硝酸アミノグアニジン、硝酸トリアミノグアニジン又はニトログアニジン、硝酸カリウム又は過塩素酸カリウム、及びポリビニルアルコールと混合し、先行技術で生じた上記の問題点を回避する共融溶解物を形成することを提案する。該混合物の酸化率(OR)は平均値よりやや低い例えば0.95になるはずである。ここでORは、炭素、水素、カリウムを燃焼させてそれぞれ二酸化炭素、水、及び酸化カリウムにするために必要な化学式において有効利用される酸素の割合として定義されている。塩化カリウムは、過塩素酸カリウムがその化学式において適用される混合物を生成するものである。プレス成形されたペレット形状の合成共融物は、微粒子をほとんど生成せず、無毒、無臭、無色でエアバッグを膨張させるガスを発生させる粒状の推進薬剤をもたらし、しかも、この共融溶解物の推進薬剤は(ANの相変化がなくなり)温度サイクル中にペレットがひびを生じる傾向を防止することができる。推進薬剤は従来はホウ素と硝酸カリウムとの混合物で点火されており、例えばTracor,Inc.の"2C granules"(18%のホウ素と82%のKNO3)がそれに該当する。
更に、ガスを発生させるために使用される同様の共融物質を膨張装置の点火剤としても使用できることが発見されている。同様の共融物質を推進薬剤に点火するために利用することによって、発明者はホウ素/硝酸カリウム等の「汚れ易い」点火剤を使用した場合に排ガスに現れる微粒子を生じないようにできる。点火剤として使用する為に該共融物質は、ガス発生装置に簡単に配置できるように、粉末、粒状、薄板状あるいは他の形状のものとして提供される。推進薬剤を点火するための共融薬剤の利用は、同じ混合物についてガス発生薬剤(generant)として適用可能なだけでなく、一般的な無煙点火剤として使用しても有効である。
以下の混合物(Comp93)はエアバッグを膨張させる推進薬剤としての使用に適している:
約30重量パーセントの硝酸グアニジン(GN)
約60重量パーセントの硝酸アンモニウム(AN)
約5重量パーセントの硝酸カリウム(KN)
約5重量パーセントのポリビニルアルコール(PVA)
これら4種の構成物質は、図1に示すようにANの相変化をなくすのみならず、該薬剤のプレス成形されたペレットをエアバッグに必要とされる温度サイクルに耐えうるようにすることができる。この後者の現象は以下の実施例の通りである。
上記の共融物質を粒状の点火剤と同様にペレット形状のガス発生薬剤(generant)として使用すれば、エアバッグを膨張させるための温かいガスを放出する膨張装置に使用することができ、該ガスは無毒で微粒子をほとんど生成しない。この推進薬剤は現在産業上使用されるアジ化物の推進薬剤と比較すると約3倍の効果がある。この理由により、該推進薬剤によって発生した微粒子の量は、従来のアジ化物の推進薬剤で発生した微粒子量の2%程度でしかない。
この発明により、該推進薬剤またはガス発生薬剤(generant)が起爆剤によって点火されると、無毒で微粒子のない排出物がシールを破るためのカートリッジを押して、排出物を拡散器を介してエアバッグ内へ排出させる。
図面
本発明の推進薬剤の機構の有効性を説明するにあたり、添付図面を提示する:
図1は2つの薬剤を示差走査熱量測定計で走査したトレースの比較図で、上記に説明してある。
図2は20グラムの硝酸アミノグアニジン/硝酸アンモニウムの共融推進薬剤を燃焼することによって得られる排ガスの分析図である。60リットルのタンクに採集された排ガスは、1500ppmの二酸化炭素と少量の350ppmの一酸化炭素があることを示している。該排ガスは、毒性を生じない量のシアン化水素、ホルムアルデヒド、アンモニア及び酸化窒素を含んでいる。
図3は本発明の点火式ガス発生装置の図である。該膨張装置は収納部を有していないので、ハイブリッド型の膨張装置よりも小型である。この図で、カートリッジ(21)はガス発生薬剤(generant)(22)を保持し、該ガス発生薬剤(generant)は、GN/ANに、少なくとも5重量パーセントのKN及び少なくとも3重量パーセントのPVAを混合して酸化率が約0.95になるようにした固形共融溶解物に設定されている。前記カートリッジ(21)の一端には起爆剤(23)があり、該起爆剤は、該膨張装置が設けられた車両に過度の温度上昇や急激な減速(事故を示す要素)等の状態の変化を知らせるセンサー(図示せず)の信号に応じて起爆する。該起爆剤は起爆剤保持部材(24)により保持される。O−リング(25)は、起爆剤(23)が位置する端部において該膨張装置をほぼガス気密にするガスケットとして機能する。
起爆剤(23)を備えた膨張装置の他端には、発生したガス中の粒子を通過させないためのスクリーン(27)と、ガス発生薬剤層(generant bed)の形状安定を維持するためのバネ(29)と、ガス圧が所定値を超えると破裂する破裂盤(28)によって、ガスがカートリッジ(21)から排出口(図示せず)を通り抜け、拡散器(30)側に抜ける端部近傍のカートリッジ(21)の壁の内側へと排出されるようにする。排出されたガスが過度な勢いの噴出流とならないように、膨張装置の吐出端部には拡散器(30)が取り付けられている。
実施例
以下の試験によって本発明の方法を説明する。これら試験では、全ての構成物質を水に溶かしてから、プレスに適した粒が形成される乾き度になるまで混合することによって推進薬剤を調製した。該粒はその後0.5インチ径×0.4インチ長さのペレットに固められた。これらのペレットは温度サイクルテスト用の被験剤であり、これらの被験剤は、温度範囲が−40℃から+107℃の200サイクルあるいは−30℃から+90℃の300サイクルのいずれかの温度サイクルテストに供される。このサイクル時間は1サイクルが3時間20分で、40分の冷温状態、60分の加温、40分の高熱状態、及び60分の冷却からなる。
圧縮強度(収率)及びペレットの径はサイクルから抽出されたサンプルについて一定時間毎に測定される。この試験において、多くのペレットがサイクル中に強度を高めまたほぼ全てのペレットのサイズが恒久的に大きくなった。サイズが2%以上大きくなったペレットはサンプルとして失格であるとして扱った。
KNを添加したANを安定させる基本法則は、AN/KNの比を85/15又は5.67とすることである。これらの試験の目的はこの比率を最大化すること(即ち、K2CO3としての微粒子の原因になるKNの含有量を最小化すること)である。
また燃焼率を上げ圧力指数を低減するために、推進薬剤のベースに衝撃に対して敏感な改質剤としてのTAGN又はNQを約20重量パーセント添加してもよい。
試験A
図4には、AN/AGN共融物質の熱安定性においてKNを含有した場合の影響を概略的に示してある。これらの共融物質のうち−40℃/+107℃のサイクルで合格したものは無かったが、−30℃/+90℃サイクルでは全て合格した。この結果は、この温度範囲ではこれらの共融物質を安定させるのに要するKNは3%以下で、AN/KNの比率は21.67であり、このときは燃焼生成物中に2%の微粒子(K2CO3として)が存在することを示している。
薬剤にANが含まれない場合、−40℃/+107℃の温度範囲での薬剤の安定性はKN(Comp103)がなくとも達成でき、この場合は燃焼生成物中には粒子が存在しなかった。しかしこれらの混合推進薬剤は酸化率が0.95の高燃料率であり、圧縮されたガスの一部が酸素であるハイブリッド型の膨張装置だけに適している。
試験B
図5には選択されたAN/GN共融物質の安定性が概略的に示してあり、この図から幾つかの利用価値のある比較結果を取り上げることができる。
先ずComp111はPVA単独ではANを安定させるのに不十分であることを示している。温度サイクルは(粒径が)急激に成長するので25サイクルで終了した。表はまたKN単独でも不十分であることを示している。50/50AN/KN共融物質はたった5サイクルで崩壊した。
KN含有量の効果は次の4つの番号(84、94、94、及び92)で示される。KNが3%の場合は変化が急激であり、表において許容可能なKN最小含有量量は5%で、この場合燃焼生成物(K2CO3として)中に3.4%の粒子が存在した。結論としてはAN/KN比は20で、この比は、AN/AGN共融物質の場合の21.67の値によく一致する。これらの値はどちらも共融物質にGN、AGN、又はPVAを加えない場合の5.67よりもずっと高い値である。
PVA含有量の安定性における効果は次の3つの番号(120、121、及び132)で示される。ここで許容可能な最小含有量は3%である。Comp121ではAn/KN比は10.8であるが、3%のKNによって値が20%に近づき、その時の燃焼生成物中の粒子はK2CO3として2%であった。次の2つの番号(125と126)は、効果を得るためにはPVAを共融物質に溶解しなければならないことを示している。乾燥粉末状のPVAをAN/GN/KN共融物質に加えた場合には、サイクル中において許容範囲以上に変化してしまった。
最後の3つの番号(110、99、及び114)はKClO4も効果的な安定剤であることを示しているが、KN程の効果はないことを示している。KClO4の場合では6%〜9%を必要とする。後者の場合、AN/KClO4比は6.1で、AN/KN単独の時(つまり共融物質がない場合)の値5.67にほぼ(不確定ではあるが)合致する。これによってもたらされる燃焼生成物は4.8%の微粒子(KCl)を含有し、KNで安定させた共融物質の場合の上記報告のようにK2CO3粒として3.4%の粒子含有量にほぼ等しい。
試験Aの結果と同様、ANが薬剤に含まれない場合、−40℃/+107℃の範囲内における安定性は、番号87に見られるようにGN65%+KP35%から成る2つのシンプルな構成成分の混合物によって得ることができる。しかしこの推進薬剤の調製は酸化率0.95を有し、全ての点火式膨張装置に適しているが、18.8%の灰含有量を伴うのでCOMP93に比べると大分汚れ易い。
本開示には本発明の好適な実施例及び本発明の幾つかの用途例を表示ならびに説明している。本発明は他のあらゆる組み合わせ及び条件において機能することができるものであって、ここに記載された発明概念の範囲内において変更あるいは改良が可能であることを前提とする。
本発明のその他の目的及び特徴は上記の説明から当業者に明らかになる。本発明は他の又は異なった実施例に対して使用可能で、また本発明の幾つかの細目は全てが本願から逸脱することなく、あらゆる明白な状況における改良に対して使用可能である。従って図面及び記載は本質的に発明を説明するものであり限定するものではない。

Claims (10)

  1. 微粒子をほとんど生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法において、a)排出口を備えた密閉室を有するガス発生装置を設ける工程と、b)ガス発生に有効な量の硝酸アンモニウム(AN)と、硝酸アミノグアニジン(AGN)と硝酸グアニジン(GN)のうち少なくとも一方、及び安定性に有効な量のポリビニルアルコール(PVA)と、硝酸カリウム(KN)又は過塩素酸カリウム(KP)の少なくとも一方と、からなる共融溶解物の固形推進薬剤を、ガスの原材料として前記密閉室内に配置する工程と、c)前記固形の共融溶解物を、前記共融溶解物の推進薬剤を点火するための手段としても別個に設け、この共融溶解物は、前記耐圧性密閉室が急激な減速を受けたことを検知すると前記共融溶解物の固形推進薬剤に点火し、それによってガスを瞬時に発生させ前記密閉室の前記排出口を抜けて流す工程と、を備えたことを特徴とする、微粒子をほとんど生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法。
  2. 前記ガス発生装置に関連した少なくとも一つのエアバッグを装備した自動車において実施され、発生したガスは前記排出口を抜けて流れて前記エアバッグに入り、瞬間的に膨張させることを特徴とする請求項1記載のガス発生方法。
  3. 前記共融溶解物の推進薬剤は、少なくとも5重量パーセントの硝酸カリウム又は少なくとも9重量パーセントの過塩素酸カリウムのいずれか一方と、及び少なくとも3重量パーセントのポリビニルアルコールを含有することを特徴とする請求項2記載のガス発生方法。
  4. 前記共融溶解物の推進薬剤は、温度サイクルを受けた時にひび割れしにくい粒状の外形を呈するプレス成形ペレットであることを特徴とする請求項1記載のガス発生方法。
  5. 瞬時にガスを発生させる方法において、推進薬剤はガス発生装置の密閉室内に配置され、急激な減速の検知に応じて前記薬剤に点火するための手段が設けられ、点火剤は、硝酸アンモニウムと、硝酸アミノグアニジンと硝酸グアニジンのうち少なくとも一方と、及び、安定に有効な量の少量のポリビニルアルコールと、硝酸カリウム又は過塩素酸カリウムのいずれか一方と、からなることで改良されていること、を特徴とする、微粒子をほとんど生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させるガス発生方法。
  6. ANを酸化剤として含有したプレス成形による推進薬剤のペレットを得るための、推進薬剤の注入成形のプロセスにおいて、前記プレス成形されたペレットのひびや隙間を本質的に防止する方法は、a)AN酸化剤に効果的な量のAGN及びGNの少なくとも一方を混合し、合わせて安定性に有効な量のPVAと、KN又はKP混合物のいずれか一方の混合物を混合する工程と、b)前記混合物を共融溶解物に形成する工程であって、当該共融溶解物の酸化率が、単一物の酸化率に近いが単一物の酸化率よりも低くなるように形成する工程と、c)前記共融溶解物を、ひび割れしにくく、ANの相変化が減少し、吸湿性がある程度減少したペレットに注入型取りする工程と、を含むことを特徴とする、混合推進薬剤の注入型取り工程。
  7. 前記AN酸化剤は、AGNとGNの少なくとも一方と、少なくとも5重量パーセントのKNと少なくとも3重量パーセントのPVAとが混合されていることを特徴とする請求項6記載の推進薬剤の注入型取り工程。
  8. 前記AN酸化剤は、AGNとGNの少なくとも一方と、少なくとも9重量パーセントのKP、及び少なくとも5重量パーセントのPVAとが混合されていることを特徴とする請求項6記載の推進薬剤の注入型取り工程。
  9. 5〜25%のTAGN又はNQを添加することによって燃焼率や圧力指数からとらえた衝撃性に関する改質を行うことを特徴とする請求項1記載のガス発生方法。
  10. 微粒子をほとんど生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させるガス発生方法において、a)排出口を備えた密閉室を有するガス発生装置を設ける工程と、b)ガス発生に有効な量の硝酸アンモニウム(AN)と、硝酸アミノグアニジン(AGN)と硝酸グアニジン(GN)のうち少なくとも一方と、及び安定性に有効な量のポリビニルアルコール(PVA)と、硝酸カリウム(KN)又は過塩素酸カリウム(KP)の少なくとも一方からなる共融溶解物の固形状推進薬剤を、ガスの原材料として前記密閉室内で配置する工程と、c)前記固形共融溶解物に点火手段を備え、前記点火手段は、前記圧力密閉室が急激な減速を受けたことを検知すると点火し、それによりガスが瞬間的に発生し前記密閉室の前記排出口を抜けて流れる点火手段を設ける工程と、を備えたことを特徴とする、微粒子をほとんど生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させるガス発生方法。
JP50059498A 1996-06-07 1997-05-19 微粒子を生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法 Expired - Lifetime JP4029194B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/663,009 US5747730A (en) 1995-03-31 1996-06-07 Pyrotechnic method of generating a particulate-free, non-toxic odorless and colorless gas
US08/663,009 1996-06-07
PCT/US1997/008308 WO1997046502A1 (en) 1996-06-07 1997-05-19 A pyrotechnic method of generating a particulate-free, non-toxic odorless and colorless gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000511866A JP2000511866A (ja) 2000-09-12
JP4029194B2 true JP4029194B2 (ja) 2008-01-09

Family

ID=24660131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50059498A Expired - Lifetime JP4029194B2 (ja) 1996-06-07 1997-05-19 微粒子を生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5747730A (ja)
EP (1) EP0902775B1 (ja)
JP (1) JP4029194B2 (ja)
KR (1) KR100445302B1 (ja)
AU (1) AU3068997A (ja)
CA (1) CA2257355A1 (ja)
DE (1) DE69732842T2 (ja)
WO (1) WO1997046502A1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073438A (en) * 1995-03-31 2000-06-13 Atlantic Research Corporation Preparation of eutectic mixtures of ammonium nitrate and amino guanidine nitrate
DE69638135D1 (de) * 1996-08-29 2010-04-08 Atlantic Res Corp Eutektische mischungen von ammoniumnitrat und aminoguanidin-nitrat
US5997666A (en) * 1996-09-30 1999-12-07 Atlantic Research Corporation GN, AGN and KP gas generator composition
US6024889A (en) 1998-01-29 2000-02-15 Primex Technologies, Inc. Chemically active fire suppression composition
US6045726A (en) * 1998-07-02 2000-04-04 Atlantic Research Corporation Fire suppressant
US6132538A (en) * 1998-07-30 2000-10-17 Autoliv Development Ab High gas yield generant compositions
US6136113A (en) * 1998-08-07 2000-10-24 Atlantic Research Corporation Gas generating composition
DE19840993B4 (de) * 1998-09-08 2006-03-09 Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg Verwendung eines gaserzeugenden Gemisches als Anzündmischung in einem Gasgenerator
US6334917B1 (en) * 1998-10-23 2002-01-01 Autoliv Asp, Inc. Propellant compositions for gas generating apparatus
US6120626A (en) * 1998-10-23 2000-09-19 Autoliv Asp Inc. Dispensing fibrous cellulose material
US6176517B1 (en) 1998-10-23 2001-01-23 Autoliv Aspinc. Gas generating apparatus
US6017404A (en) * 1998-12-23 2000-01-25 Atlantic Research Corporation Nonazide ammonium nitrate based gas generant compositions that burn at ambient pressure
US6103030A (en) * 1998-12-28 2000-08-15 Autoliv Asp, Inc. Burn rate-enhanced high gas yield non-azide gas generants
US6238500B1 (en) * 1999-07-26 2001-05-29 Trw Inc. Smokeless gas generating material
US6315930B1 (en) 1999-09-24 2001-11-13 Autoliv Asp, Inc. Method for making a propellant having a relatively low burn rate exponent and high gas yield for use in a vehicle inflator
US6277296B1 (en) * 1999-11-30 2001-08-21 Atlantic Research Corporation Fire suppressant compositions
US6224697B1 (en) 1999-12-03 2001-05-01 Autoliv Development Ab Gas generant manufacture
US6372191B1 (en) 1999-12-03 2002-04-16 Autoliv Asp, Inc. Phase stabilized ammonium nitrate and method of making the same
US6418870B1 (en) 2000-05-31 2002-07-16 Systems Engineering Associates Corporation Torpedo launch mechanism and method
US6436211B1 (en) 2000-07-18 2002-08-20 Autoliv Asp, Inc. Gas generant manufacture
US6547900B2 (en) * 2001-01-24 2003-04-15 Breed Automotive Technology, Inc. Method of stabilizing the density of gas generant pellets containing nitroguanidine
US6673172B2 (en) 2001-05-07 2004-01-06 Atlantic Research Corporation Gas generant compositions exhibiting low autoignition temperatures and methods of generating gases therefrom
DE20111410U1 (de) * 2001-07-10 2001-08-30 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Nitrozellulosefreie gaserzeugende Zusammensetzung
US6755438B2 (en) 2001-10-22 2004-06-29 Autoliv Asp, Inc. Elongated inflator device and method of gas production
US20040094250A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Estes-Cox Corporation Composite propellant compositions
US6872265B2 (en) 2003-01-30 2005-03-29 Autoliv Asp, Inc. Phase-stabilized ammonium nitrate
US7883108B2 (en) * 2008-09-04 2011-02-08 Autoliv Asp, Inc. Inflator for an airbag
JP5738396B2 (ja) * 2010-03-26 2015-06-24 ドマゼット スラベン ガス生成組成物の製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2165263A (en) * 1939-07-11 Macfie holm
US3613597A (en) * 1964-01-16 1971-10-19 North American Rockwell Solid propellant grain
US3720553A (en) * 1969-02-07 1973-03-13 Standard Oil Co Ammonium nitrate propellant compositions
US3739574A (en) * 1969-12-03 1973-06-19 Northrop Carolina Inc Gas generator method and apparatus
US3954528A (en) * 1970-11-06 1976-05-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid gas generating and gun propellant composition containing triaminoguanidine nitrate and synthetic polymer binder
DE2150465C3 (de) * 1971-10-09 1978-05-24 Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau Feststoffgasgenerator eines Aufprallschutzsystems für die Insassen eines Kraftfahrzeuges
US4111728A (en) * 1977-02-11 1978-09-05 Jawaharlal Ramnarace Gas generator propellants
US4552736A (en) * 1983-05-02 1985-11-12 Olin Corporation Potassium fluoride stabilized ammonium nitrate
US4828633A (en) * 1987-12-23 1989-05-09 The Lubrizol Corporation Salt compositions for explosives
US4948438A (en) * 1989-11-13 1990-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Intermolecular complex explosives
EP0505024B1 (en) * 1991-02-18 1996-06-26 Imperial Chemical Industries Plc Gas generator
US5125684A (en) * 1991-10-15 1992-06-30 Hercules Incorporated Extrudable gas generating propellants, method and apparatus
KR100411997B1 (ko) * 1993-08-04 2004-04-03 오토모티브 시스템즈 라보라토리, 인코포레이티드 저잔류 아지드-유리 가스 발생체 조성물
US5411615A (en) * 1993-10-04 1995-05-02 Thiokol Corporation Aluminized eutectic bonded insensitive high explosive
RU2117649C1 (ru) * 1993-10-06 1998-08-20 Нигу Хеми ГмбХ Порох для генератора газа
US5431103A (en) * 1993-12-10 1995-07-11 Morton International, Inc. Gas generant compositions
US5538567A (en) * 1994-03-18 1996-07-23 Olin Corporation Gas generating propellant
US5545272A (en) * 1995-03-03 1996-08-13 Olin Corporation Thermally stable gas generating composition
US5551725A (en) * 1995-03-10 1996-09-03 Ludwig; Christopher P. Vehicle airbag inflator and related method
EP0819238B1 (en) * 1995-03-31 2002-05-08 Atlantic Research Corporation An all pyrotechnic method of generating a particulate-free, non-toxic odorless and colorless gas
US5507891A (en) * 1995-08-11 1996-04-16 Alliant Techsystems Inc. Propellant composition for automotive safety applications

Also Published As

Publication number Publication date
EP0902775A1 (en) 1999-03-24
AU3068997A (en) 1998-01-05
DE69732842T2 (de) 2006-04-06
WO1997046502A1 (en) 1997-12-11
JP2000511866A (ja) 2000-09-12
DE69732842D1 (de) 2005-04-28
KR20000016227A (ko) 2000-03-25
EP0902775A4 (en) 1999-07-21
US5747730A (en) 1998-05-05
KR100445302B1 (ko) 2004-11-06
CA2257355A1 (en) 1997-12-11
EP0902775B1 (en) 2005-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4029194B2 (ja) 微粒子を生成せずに、無毒、無臭かつ無色のガスを発生させる点火式のガス発生方法
JP3992924B2 (ja) エアバッグ膨張器用の点火強化剤組成物
US5850053A (en) Eutectic mixtures of ammonium nitrate, guanidine nitrate and potassium perchlorate
US5726382A (en) Eutectic mixtures of ammonium nitrate and amino guanidine nitrate
US5854442A (en) Gas generator compositions
KR100257145B1 (ko) 미립자가 없는 비독성, 무취 및 무색 가스를 발생시키는 불꽃 팽창 방법
JP4098776B2 (ja) マイクロ−ガス発生
US6156230A (en) Metal oxide containing gas generating composition
US5997666A (en) GN, AGN and KP gas generator composition
KR100456135B1 (ko) 질산암모늄,질산구아니딘및과염소산칼륨의공융화합물
KR100456821B1 (ko) 질산구아니딘과 질산암모늄의 공융 혼합물을 포함하는 조성물
US6073438A (en) Preparation of eutectic mixtures of ammonium nitrate and amino guanidine nitrate
EP0922016B1 (en) Eutectic mixtures of ammonium nitrate and amino guanidine nitrate
US20040134576A1 (en) Copper containing igniter composition for a gas generant
MXPA99001982A (es) Mezclas eutecticas de nitrato de amonio y nitratode amino guanidina
WO1998054114A1 (en) Gas-generative composition comprising aminoguanidine nitrate, potassium perchlorate and/or potassium nitrate and polyvinyl alcohol
MXPA01001397A (en) Metal oxide containing gas generating composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20070116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061227

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070409

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070604

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20070514

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20070702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term