JPH0233646B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、固体のガス発生剤に関し、特に、実
質的に純粋な窒素ガスの製造に好適な発生剤、さ
らに詳しくは、その系のベースとしてアジ化アル
カリ金属を使用する発生剤、その製造法及び使用
法並びにそのガス発生剤を実際に使用するシステ
ムに関するものである。 個人の自動車において、有効性を発揮するのに
使用者の側の積極的な努力を必要とする衝撃抑制
システムは、保護を必要とする人口の大部分の者
に無視されたという現実に鑑み、職業的かつ官設
の安全計画は、クラツシユバツグ(crach bags)
などの自動抑制システムを強化する傾向にある。 クラツシユバツグシステムの詳細は広く検討さ
れており、急速かつ信頼性の高いガス供給が必要
とされる場合に、花火製造装置を選択する理由が
ある。クラツシユバツグが操作上圧迫感のあるこ
とも周知のことである。この系は絶対に無毒性の
ガスを供給しバツグを膨張させるものでなければ
ならない。何故なら、バツグシステムによつては
収縮時客室にガスをはき出すことがあり、又、実
際のクツラシユ状態においてバツグが破裂する極
めて現実的な可能性があるからである。ガスは、
有効な保護が失なわれないような温度でバツグを
膨張しなければならないことはいうまでもない。
最大膨張に到達する時間は20〜100ミリ秒、好ま
しくは20〜60ミリ秒であると決定されている。こ
の装置は取扱いが安全でかつ使用前安全に保管し
得るものでなければならない。それは、大量生産
に適合するものであり、かつ、その際又は自動車
の寿命を通じて不当な危険を導くことがないもの
でなければならない。又、10年またはそれ以上、
これを保有する自動車の寿命を通じて信頼できる
操作性を保証しなければならない。 低温無毒性の膨張ガスを急速に発生する目的及
び長期にわたる操作可能性は選択されたガス発生
剤及び初めに配合される物理的形態に大きく依存
する。 適切なプロペラントが計画され得るなら、特定
のプロペラントの特性を考慮して企図された完全
に受動的抑制システムの計画が実際的成功の可能
性をより大きくする。 あらゆる観点から、膨張したクラツシユバツグ
内の最も好ましい雰囲気はその外部の空気の組成
に相当するものであることは当然である。しか
し、これを達成するのは極めて実用的でないこと
がわかつている。次善の考え方は生理学的に不活
性な又は少なくとも無害なガスを用いて膨張させ
ることである。これらのガスのうち最も実用的な
ものは窒素であることがわかつている。窒素を発
生させる最も普通の方法は、アジ化水素酸のアル
カリ金属、アルカリ土類金属及びアルミニウム誘
導体、特にアジ化ナトリウムを分解する方法であ
る。 他の成分を共存させずにこれらのアジ化物を分
解することは、高熱源によつてのみ可能であり、
その分解は自己保持性ではない。この分解の好ま
しい動的条件を提供するため、種々の共反応体が
提案されている。ここで“自己保持性”とは、組
成物が、外部から熱や放射エネルギを加えないで
も燃焼することを意味する。組成物が“自己保持
性”のものでないならば、外部から熱や放射エネ
ルギを加えない限り、燃焼しない。また“動的条
件”とは、酸化剤と金属アジドとの組み合せが燃
焼あるいは自己保持性の反応を可能にするような
条件を意味する。この共反応体は、非気体状の分
解生成物が、封じ込め得るものであるか、又は処
理しやすい形態に容易に変換されるということを
前提として選択されなければならないというまで
もない。非気体状の分解生成物は25℃〜40℃で固
体又は液体のものである。封じ込まれるか又は封
じ込め得る形態に変換されなければならない分解
副生物のの中には、アジ化塩中の対イオンから出
てくる遊離の金属がある。低温で継続的に燃焼し
て、対イオン金属をほとんど又は全く生成しない
多数の共反応体が提案されている。これらのうち
最も注目すべきものは酸化第二鉄(米国特許第
4062708号;第3931040号;第3996079号;及び第
3895098号)、及びモリブデンスルフイドと硫黄の
混合物(米国特許第3741585号)であり、両者共
クラツシユ抑制に使用し得るが、その商業的実施
には固有の欠点のあることがわかつている。 モリブデンジスルフイド−硫黄系は適切な形の
容器中で使用されるとき必要な速度で燃焼して低
温のガスを発生し、容易にペレツト化することが
でき、インフレーターの予想寿命中、耐摩擦性及
び耐振動性のある安定なペレツトになる。これは
微量の硫黄化合物がガス中に存在するため、明ら
かに臭の問題があり、固体燃焼残渣は微細になつ
て、それらを封じ込めることは工学的に困難な問
題となり、ガスは絶対圧140.6Kg/cm2(2000psia)
以上の高圧で発生するのでその封じ込めには重い
壁で囲いをした容器を必要とする。一方、酸化鉄
−アジ化物系を固めて安定なペレツトにするのは
実用的に極めて困難である。このものは低温燃焼
するが、絶対圧140.6Kg/cm2(2000psia)以上の
圧力の窒素ガスを発生し不安定かつ緩慢に燃焼す
るバーナーになる傾向がある。他方、その残渣は
“クリンカー”状の大きな粒子の形態で、ガス発
生器のフイルターによつてガス生成物から容易に
分離され、硫黄を含まず、当然に硫黄の臭の問題
も全くないものとして従来説明されている。 ガス発生器の内部に高温燃焼残渣を封じ込めて
おくことは、ガスバツク自体の生地に損傷を与え
ることを防止し、それが車の中にいる人に接触し
て傷害を与えることがないようにするために必要
である。 微細な燃焼残渣ができる先行技術のガス発生剤
は、精功で、しかも、大部分高価な過装置を必
要とするものとして従来指摘されている。これら
の装置はいずれも商業的に全く魅力がないことが
わかつている。燃焼ガスの力、特に燃焼の初期段
階の力は、高温微粒子をガス発生器の外部に事実
上貫通させてしまう。米国特許第4062708号は、
その中に包含された組成物が溶融凝集性燃焼残渣
を残し、それは比較的簡単な過手段で、比較的
容易に包含されることを開示している。米国特許
第3996079号も、アジ化物と鉄又はニツケルの酸
化物の組み合せが燃焼して焼結残渣を形成し、そ
れにより該残渣の封じ封めが容易になることを開
示している。残念ながら、ここに述べた理由のた
め、簡単なアジ化物−酸化物系は、これまでにガ
ス発生剤としての商業的価値が証明されていな
い。 アジ化物−金属酸化物系はアジ化物−モリブデ
ンジスルフイド−硫黄系よりややゆつくり燃焼す
るが、許容し得る燃焼速度範囲の少なくとも上限
以内で配合が可能であることは明らかである。ア
ジ化物−モリブデンジスルフイド−硫黄系に金属
酸化物を導入することは、一層急速な燃焼と、容
易に閉じ込められる焼結残渣を得る手段であるよ
うに一見思われる。驚くべきことに、かかる配合
は急速燃焼するけれども、又、かなり低温燃焼
し、発生ガスの好ましくない臭は実質的に全くな
く、適切に作られた容器包装がないと焼結残渣を
形成しない。この焼結残渣がないので、クラツシ
ユバツグインフレーターとしてこの種のプロペラ
ントを使用するためには、従来の精功な過及び
中和装置が必要である。しかし、以下に示すアダ
ムズ−シユナイター(Adams−Schneiter)の出
願にかかる特殊ガス発生器で使用する場合には、
このアジ化物−金属酸化物−モリブデンジスルフ
イド−硫黄系の発生剤組成物は、その焼結残渣を
形成し、ガスの簡単な中和及び過を可能とす
る。他の条件が同じであるなら、ガス発生剤の表
面積がそのガスの発生速度を決定するということ
を理解している者であればペレツト化が重要であ
ることはすぐにわかることである。この表面積は
ペレツトの大きさに依存し、再現性を得るために
は一定の形態をとる必要がある。ペレツト化しな
い場合には、機械的な取扱いは、個々の粒子の摩
擦を引き起こし、発生剤の燃焼特性をバツチ毎に
予測し得ないものに変えてしまう。長期間の振動
ストレスは、基礎成分の混合物である発生剤を、
個々の成分の密度に従つて分離し、同様にその性
能を予想不可能なものにしてしまう。ペレツト化
するのに有機結合剤を使用することは便利である
が、炭素を含む化合物があると燃焼ガス中に容易
に一酸化炭素を導入し、又、炭素、窒素及び水素
を含む化合物があるとしばしばHCNを生成する
ことがあるため自動車製品には許容されない。 そのためペレツト化するのに無機潤滑剤及び結
合剤を使用することが指摘されている。判明して
いる潤滑剤及び結合剤はモリブデンジスルフイド
である。酸化鉄−アジ化物系の酸化鉄の一部を、
より大量の満足なペレツト製品に充分なモリブデ
ンジスルフイドと単に置き換えることはそれだけ
で問題を解決することにはならない。何故なら、
得られる組成物は燃焼が緩慢であり、点火しにく
く、又、ちようど収支が合う程度であるからであ
る(ソーダストローの大きさのストランドの燃焼
速度は絶対圧70.3Kl/cm2(1000psia)で1.78cm/
秒(0.7インチ/秒)である。)。米国特許第
4062708号を含め多数のものが、アジ化物−酸化
鉄系に過塩素酸塩加速剤を混ぜると燃焼速度が増
大するだろうということを示唆している。残念な
がら、過塩素酸塩が塩化水素と塩素を生成するこ
とは公知の問題である。 本発明は、アジ化アルカリ金属60〜80重量%、
酸化鉄2〜35重量%、及びモリブデンジスルフイ
ド2〜26重量%からなる固体窒素ガス発生剤、並
びにアジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、モリブデンジスルフイド2〜26重量
%、及び硫黄1〜6重量%からなる固体窒素ガス
発生剤をを提供するものである。 本発明のガス発生剤は、容易にペレツト化する
ことができ、驚くほど低温で燃焼し、従来のどの
ガス発生剤よりもずつと低圧で窒素を発生し、燃
焼速度は許容範囲内にうまく入つており、点火後
確実に燃焼を維持し、発生窒素ガスには臭がほと
んど又は全くなく、適切に作られた容器内に主と
して容易に封じ込められる“クリンカー”又は溶
融体である燃焼残渣を残す。 本発明の組成物は、普通のタブレツト化法によ
り、機械的に容易に固めて安定なタブレツト又は
ペレツトにすることができる固有の物理的性質有
している。 本発明の組成物の実施例は、固有の応用特性を
有しており、一定の組成物をタブレツト又はペレ
ツトの形態にしたものは、極端な場合を含め通常
の自動車の運転温度において物理的及び化学的に
安定であり、車内に残つた人は実質的な損傷を受
けることなく生き残ることができ、普通の使用に
際して一般に遭遇する衝撃及び振動に対して無感
応性であり、適当な高温の点火源によつて、比較
的低圧低温で急速に燃焼して窒素ガスを発生し、
その窒素ガスは実質的に無臭かつ実質的に有害な
又は有害な汚染物を含まないので、抑止装置とし
てガス膨張クツシヨンを使用する自動車の受動抑
止システムに有効に利用できることを示してい
る。本発明の組成物の実施例は、さらに又固有の
応用特性を有し、継続中のゲーリー・アダムズと
フレツド・シユナイターの出願番号第970687号
(米国特許第4296084号)記載のガス発生器にタブ
レツト又はペレツトのガス発生剤として使用する
場合には、“クリンカー”又は燃結燃焼残渣を生
じ、これは燃焼残渣の封じ込めを容易にし、燃焼
室から流出する物質のPH調整を容易にする。 本発明のこの組成物の実施例において、アジ化
金属がアジ化ナトリウムであり、酸化物が酸化
鉄、好ましくは酸化第二鉄の場合については特記
する必要がある。 本発明は又、アジ化アルカリ金属をベースと
し、アジ化アルカリ金属が分解して窒素を生成す
る際遊離される遊離アルカリ金属と結合する反応
体を含む改良された窒素ガス発生剤を提供するも
のであり、その改良点は、前記遊離アルカリ金属
と結合する反応体が、酸化鉄、モリブデンジスル
フイド及び硫黄の混合物であることを特徴とする
ものである。 本発明は又、実質的に純粋かつ実質的に粒子の
ない窒素ガスを絶対圧105.5Kg/cm2(1500psia)
以下の圧力で発生する方法を提供するものであ
り、その発生は室温で開始され、 (a) アジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、モリブデンジスルフイド2〜26重
量%及び硫黄6重量%以下からなる窒素ガス発
生剤組成物を、ホウ素5〜25重量%と硝酸カリ
ウム75〜95重量%の混合物にアジ化鉛3〜10重
量%を加えてなる開始剤組成物の高温燃焼生成
物と処理し、ただし、前記高温燃焼生成物は、
前記窒素ガス発生剤組成物の燃焼を維持するの
に充分な量であり;及び、 (b) 前記窒素ガス発生剤組成物の燃焼生成物は、
冷却、過及びPH調整手段を通過させることを
特徴とするものである。 第1図は、実施例5の組成物を燃焼させ、静置
タンク中へガスを追い出したときガス発生器内部
で得られる時間と圧力の関係を表わすものであ
る。 第2図は、第1図と同様の燃焼において、ガス
をクラツシユバツグ中へ排除したときの時間と圧
力の関係を表わすものである。 第3図は、第2図に示したものと同様の燃焼に
おいて乗客の膝部クラシユバツグの膨張中の時間
と圧力の関係を表わすものである。 第4図は、第2図に示したものと同様の燃焼に
おいて乗客の胴部クラツシユバツグの膨張中の時
間と圧力の関係を表わすものである。 第5図は、密閉ボンベ中において実施例5のガ
ス発生剤に点火したときの圧力と温度に対する燃
焼速度の関係を表わすものである。 本発明の窒素ガス発生剤組成物(I)の製造法
及び使用法を、その実施例、すなわちアジ化ナト
リウム、酸化第二鉄、モリブデンジスルフイド及
び硫黄からなる窒素ガス発生剤組成物(Ia)に基
いて以下説明する。 Iaを製造するには、そのいずれもが市販品を入
手し得る、アジ化ナトリウム、酸化第二鉄、モリ
ブデンジスルフイド及び硫黄を標準的方法により
粉末として乾燥混合する。この混合粉末を、所望
により急速、調整、反復可能、かつ長期間信頼で
きる正確な性能が予定される用途に合せ、一般的
な方法により固めてタブレツト、頼粒又はペレツ
トにする。全部ではないがほとんどの花火製造の
物質についてそうであるように、安全を考慮して
遠隔操作をするのが好ましい。普通の遠隔操作型
タブレツト成形機は、固めてタブレツトにするの
に便利な装置である。 上記例示のアジ化ナトリウムの代りに他のアジ
化アルカリ金属、特にアジ化リチウム又はアジ化
カリウムを使用し、かつ、酸化第二鉄(Fe2O3)
の代りに、酸化第一鉄(FeO)又はマグネタイト
(Fe3O4)のような他の酸化鉄を使用しても、Ia
と等価の他の組成物Iを製造できることは当業者
に明らかなところである。 アジ化物、モリブデンジスルフイドカリ及び硫
黄の粒子の大きさは特に厳密なものではないが、
市販の粉末又は小結晶の大きさのものが好まし
い。急速な燃焼速度を必要とする場合には、酸化
物粒子の大きさは、より厳密に調整しなければな
らない。ペレツト化ガス発生剤組成物の製造には
ミクロンに近い大きさの粒子を使用する。所望範
囲内の燃焼速度を有する本発明の組成物を得るに
は粒子の大きさ0.7〜0.9μのものが特に好ましい。 本発明の組成物は従来のものより低温で燃焼
し、従来組成物より200℃程低い温度で燃焼して
窒素ガスを発生するが、確実に燃焼プロセスを開
始するには、より高温の開始剤を必要とすること
は当業者の認めるところであろう。当業者なら多
くの同等の開始剤を思いつくであろうし、本発明
方法にそれらを使用することも当然わかるであろ
うが、特に便利で好ましい開始剤組成物は、ホウ
素5〜25重量%、好ましくは約10重量%;硝酸カ
リウム75〜95重量%、好ましくは約85重量%から
なる混合物にアジ化鉛3〜10重量%、好ましくは
約5重量%加えてなるものである。開始剤組成物
の発火は、回路部品中の所望の安全な装置を含む
標準の電気的手段を用いて行われる。これらの例
としては強い高周波又は低電圧源による不意の開
始を避けるために火花ギヤツプ及び又フエライト
抵抗体が使用されるが、これらはシステムの設計
者の選択による。 本発明のガス発生剤組成物は、従来の普通のガ
ス発生剤中の装填材料として使用することができ
るが、前記ゲーリー・アダムズとフレツド・シユ
ナイターの出願に記載された特殊構造を有するガ
ス発生器において最も有利に使用することができ
る。 ゲーリー・アダムズとフレツド・シユナイター
の米国特許第4296084号のガス発生器を第6図に
示す。この図面をを参照し、本発明をさらに具体
的に説明する。 このガス発生器1は、好適にペレツト化したガ
ス発生剤組成物68によつて取り囲まれた好適な
反応室28の中心に開始剤36を有する同心円配
置しており、ペレツト68は順番にワイヤスクリ
ーン72(特にフアイバー・グラス織布74)で
囲まれ、ワイヤスクリーン76の第二番目の層は
同心拡散室への放射状に配置された出口24にお
おいかけており、その放射状に配置された出口8
6は第二のフイルター78としてアルミニウムシ
リケート繊維のマツト82を支持するワイヤスク
リーン80によりフイルターがかけられていて、
このガス発生器1使用により、本発明実施例の有
利な特性が完全に利用されるのである。 特に、開始剤36の花火材料66、ガス発生剤
組成物68及び第一フイルター70はすべて溶接
密封したアルミニウムカートリツジ30内にはい
つている。このことが発生器1の信頼性を長期間
保証する。アルミニウムカートリツジ30はガス
発生器1の燃焼室28内に置かれる。花火60の
発火により燃焼が開始し、発生するガスの圧力が
燃焼室28のオリフイス24に近接したカートリ
ツジ30の側壁部を破裂させる。こうしてガスは
第一のフイルター70を通過し、複数のオリフイ
ス24を通つて燃焼室28から流れ出る。この燃
焼室フイルター70は、室の壁に近接した目の荒
いスクリーン1〜3層からなる。これは、ガスが
室壁に沿つて室28のオリフイス24に流れる集
合部として働き、燃焼室オリフイス24に近接し
ているにも拘らず、ガスは第一フイルター70を
通つて均等に流れる。目の荒いスクリーン72の
内側に1層以上のフアイバーグラス織布層74が
ある。このフアイバーグラス布74は、選ばれた
ガス発生剤組成物68の燃焼中、燃焼室28の温
度に適合するように選ばれ、それによつて高温度
のガスの影響により溶融又は侵食しない粒子閉じ
込めの粘着性表面を与える。粘着性の表面ができ
ることに伴つて、第一のフイルター70の多孔性
を減じるようなフアイバーグラス布74の繊維の
膨張が起こるように思われる。この膨張により第
一のフイルター70がガスの流れ、及び燃焼室2
8から燃焼残渣が出るのを制限するものと考えら
れる。この影響はほんの短時間、約3ミリ秒以内
の時間続くものと考えられるがフイルター70の
空間内で高温の溶融粒状残渣を冷却凝縮させるに
は充分長い時間である。フアイバーグラス布の多
重層74の内側には微細メツシユの炭素鋼スクリ
ーンの多重層76がある。この微細メツシユの炭
素鋼の層76が、フアイバーグラス織布多重層7
4に遭遇する前に燃焼固体が凝縮するための大き
な、比較的低温の表面を提供する。全燃焼固体生
成物の約95%はこの燃焼室フイルター70にトラ
ツプされる。燃焼室28の外側で、生成ガスの速
度が極めて大きくなるため、そ領域で燃焼生成物
をトラツプすることは非常に難しくなるというこ
とに注意する必要がある。 フアイバーグラス布74のもう一つの利点は、
この高温状態において、ガラスが、燃焼工程の副
生物、苛性酸化ナトリウムNa2Oと反応して無害
のケイ酸ナトリウムを形成することである。 第二のフイルター78は金網80の多重ラツプ
からなり、これはガスを冷却し、固体粒子の凝縮
面を提供する。金網フイルターパツク80の周囲
にはアルミニウムシリケートブランケツトからな
る1以上のラツプ82がある。このアルミニウム
シリケートブランケツト82は二つの明確な機能
を果す。これらの機能の一つは第二フイルター7
8と接触する酸化ナトリウム粒子と反応してケイ
酸ナトリウムを形成することである。 アルミニウムシリケートブランケツト82の周
囲には、このアルミニウムシリケートブランケツ
ト82を構造的に支持する複数の微細メツシユス
クリーンのラツプ84がある。アルミニウムシリ
ケートブランケツト82は多孔質であり、ほとん
ど強度がなく高速のガス流の影響で崩壊する傾向
にあることを留意する必要がある。しかしこのフ
イルターエレメント78は閉じ込められた固体を
保持する。微細メツシユの外部スクリーンはこれ
らのアルミニウムシリケートフイルター粒子をト
ラツプし、これらが清浄な燃焼ガスと共にハウジ
ングの出口オリフイス86から外へ運ばれるのを
防止するのに使用される。 ガス発生剤の燃焼をうまく開始するには、開始
剤の充分に高温の燃焼生成物が、露出した発生剤
表面に充分に接触して火をつけ、自己保持性の火
炎先端とするため適切な量の開始剤を使用する必
要があることは当業者の認めるところである。開
始剤とガス発生剤のいかなる組み合せに対して
も、簡単な等級別の実験によりその量の選択は当
業者の技術範囲内でよくなし得ることである。本
発明の組成物に関しては、ガス発生剤組成物1g
に対して、ホウ素、硝酸カリウム、アジ化鉛開始
剤0.02〜0.03g、好ましくは0.024g〜0.026gが
使用される。 本発明の組成物の燃焼温度は、従来のそれより
かなり低いけれども、クラシユバツグ中のガスの
温度を車の乗客に耐えられる程度まで下げるため
には、さらに追加の冷却手段を設ける必要のある
ことはいうまでもない。上記アダムズとシユナイ
ターの出願の冷却法に加えて、標準的な冷却手
段、一般の過手段として使用される織物金属メ
ツシユの層も使用できる。本発明の組成物の燃焼
により発生するガスは充分にアルカリ性物質を含
んでいるため、これと接触する人にやけどや不快
感を起こす可能性があることも又いうまでもない
ことである。上記アダムズとシユナイターの出願
のフアイバーグラスに加えて、従来の一般的な中
和剤、たとえば炭酸塩は、本発明の組成物の燃焼
により発生するガスのPHを、人に耐えられる程
度、たとえばPH10.0以下に調節するのに使用され
る。この中和剤は、第6図に示すガス発生器の微
細メツシユスクリーンのラツプ84上に設けられ
る。 以下の実施例により本発明の最も好ましい実施
の態様を示す。 実施例 1〜7 次の表に示す成分と、その量で乾燥混合し遠隔
タブレツト成形してガス発生剤組物を調製した。
固化ペレツトの燃焼速度及び他の関連情報を記録
した。表中、No.1は比較例、No.2〜7が本発明
の実施例である。固化ペレツトは直径約0.64cm長
さ0.203〜0.279cmの円柱状のもの用いた。
質的に純粋な窒素ガスの製造に好適な発生剤、さ
らに詳しくは、その系のベースとしてアジ化アル
カリ金属を使用する発生剤、その製造法及び使用
法並びにそのガス発生剤を実際に使用するシステ
ムに関するものである。 個人の自動車において、有効性を発揮するのに
使用者の側の積極的な努力を必要とする衝撃抑制
システムは、保護を必要とする人口の大部分の者
に無視されたという現実に鑑み、職業的かつ官設
の安全計画は、クラツシユバツグ(crach bags)
などの自動抑制システムを強化する傾向にある。 クラツシユバツグシステムの詳細は広く検討さ
れており、急速かつ信頼性の高いガス供給が必要
とされる場合に、花火製造装置を選択する理由が
ある。クラツシユバツグが操作上圧迫感のあるこ
とも周知のことである。この系は絶対に無毒性の
ガスを供給しバツグを膨張させるものでなければ
ならない。何故なら、バツグシステムによつては
収縮時客室にガスをはき出すことがあり、又、実
際のクツラシユ状態においてバツグが破裂する極
めて現実的な可能性があるからである。ガスは、
有効な保護が失なわれないような温度でバツグを
膨張しなければならないことはいうまでもない。
最大膨張に到達する時間は20〜100ミリ秒、好ま
しくは20〜60ミリ秒であると決定されている。こ
の装置は取扱いが安全でかつ使用前安全に保管し
得るものでなければならない。それは、大量生産
に適合するものであり、かつ、その際又は自動車
の寿命を通じて不当な危険を導くことがないもの
でなければならない。又、10年またはそれ以上、
これを保有する自動車の寿命を通じて信頼できる
操作性を保証しなければならない。 低温無毒性の膨張ガスを急速に発生する目的及
び長期にわたる操作可能性は選択されたガス発生
剤及び初めに配合される物理的形態に大きく依存
する。 適切なプロペラントが計画され得るなら、特定
のプロペラントの特性を考慮して企図された完全
に受動的抑制システムの計画が実際的成功の可能
性をより大きくする。 あらゆる観点から、膨張したクラツシユバツグ
内の最も好ましい雰囲気はその外部の空気の組成
に相当するものであることは当然である。しか
し、これを達成するのは極めて実用的でないこと
がわかつている。次善の考え方は生理学的に不活
性な又は少なくとも無害なガスを用いて膨張させ
ることである。これらのガスのうち最も実用的な
ものは窒素であることがわかつている。窒素を発
生させる最も普通の方法は、アジ化水素酸のアル
カリ金属、アルカリ土類金属及びアルミニウム誘
導体、特にアジ化ナトリウムを分解する方法であ
る。 他の成分を共存させずにこれらのアジ化物を分
解することは、高熱源によつてのみ可能であり、
その分解は自己保持性ではない。この分解の好ま
しい動的条件を提供するため、種々の共反応体が
提案されている。ここで“自己保持性”とは、組
成物が、外部から熱や放射エネルギを加えないで
も燃焼することを意味する。組成物が“自己保持
性”のものでないならば、外部から熱や放射エネ
ルギを加えない限り、燃焼しない。また“動的条
件”とは、酸化剤と金属アジドとの組み合せが燃
焼あるいは自己保持性の反応を可能にするような
条件を意味する。この共反応体は、非気体状の分
解生成物が、封じ込め得るものであるか、又は処
理しやすい形態に容易に変換されるということを
前提として選択されなければならないというまで
もない。非気体状の分解生成物は25℃〜40℃で固
体又は液体のものである。封じ込まれるか又は封
じ込め得る形態に変換されなければならない分解
副生物のの中には、アジ化塩中の対イオンから出
てくる遊離の金属がある。低温で継続的に燃焼し
て、対イオン金属をほとんど又は全く生成しない
多数の共反応体が提案されている。これらのうち
最も注目すべきものは酸化第二鉄(米国特許第
4062708号;第3931040号;第3996079号;及び第
3895098号)、及びモリブデンスルフイドと硫黄の
混合物(米国特許第3741585号)であり、両者共
クラツシユ抑制に使用し得るが、その商業的実施
には固有の欠点のあることがわかつている。 モリブデンジスルフイド−硫黄系は適切な形の
容器中で使用されるとき必要な速度で燃焼して低
温のガスを発生し、容易にペレツト化することが
でき、インフレーターの予想寿命中、耐摩擦性及
び耐振動性のある安定なペレツトになる。これは
微量の硫黄化合物がガス中に存在するため、明ら
かに臭の問題があり、固体燃焼残渣は微細になつ
て、それらを封じ込めることは工学的に困難な問
題となり、ガスは絶対圧140.6Kg/cm2(2000psia)
以上の高圧で発生するのでその封じ込めには重い
壁で囲いをした容器を必要とする。一方、酸化鉄
−アジ化物系を固めて安定なペレツトにするのは
実用的に極めて困難である。このものは低温燃焼
するが、絶対圧140.6Kg/cm2(2000psia)以上の
圧力の窒素ガスを発生し不安定かつ緩慢に燃焼す
るバーナーになる傾向がある。他方、その残渣は
“クリンカー”状の大きな粒子の形態で、ガス発
生器のフイルターによつてガス生成物から容易に
分離され、硫黄を含まず、当然に硫黄の臭の問題
も全くないものとして従来説明されている。 ガス発生器の内部に高温燃焼残渣を封じ込めて
おくことは、ガスバツク自体の生地に損傷を与え
ることを防止し、それが車の中にいる人に接触し
て傷害を与えることがないようにするために必要
である。 微細な燃焼残渣ができる先行技術のガス発生剤
は、精功で、しかも、大部分高価な過装置を必
要とするものとして従来指摘されている。これら
の装置はいずれも商業的に全く魅力がないことが
わかつている。燃焼ガスの力、特に燃焼の初期段
階の力は、高温微粒子をガス発生器の外部に事実
上貫通させてしまう。米国特許第4062708号は、
その中に包含された組成物が溶融凝集性燃焼残渣
を残し、それは比較的簡単な過手段で、比較的
容易に包含されることを開示している。米国特許
第3996079号も、アジ化物と鉄又はニツケルの酸
化物の組み合せが燃焼して焼結残渣を形成し、そ
れにより該残渣の封じ封めが容易になることを開
示している。残念ながら、ここに述べた理由のた
め、簡単なアジ化物−酸化物系は、これまでにガ
ス発生剤としての商業的価値が証明されていな
い。 アジ化物−金属酸化物系はアジ化物−モリブデ
ンジスルフイド−硫黄系よりややゆつくり燃焼す
るが、許容し得る燃焼速度範囲の少なくとも上限
以内で配合が可能であることは明らかである。ア
ジ化物−モリブデンジスルフイド−硫黄系に金属
酸化物を導入することは、一層急速な燃焼と、容
易に閉じ込められる焼結残渣を得る手段であるよ
うに一見思われる。驚くべきことに、かかる配合
は急速燃焼するけれども、又、かなり低温燃焼
し、発生ガスの好ましくない臭は実質的に全くな
く、適切に作られた容器包装がないと焼結残渣を
形成しない。この焼結残渣がないので、クラツシ
ユバツグインフレーターとしてこの種のプロペラ
ントを使用するためには、従来の精功な過及び
中和装置が必要である。しかし、以下に示すアダ
ムズ−シユナイター(Adams−Schneiter)の出
願にかかる特殊ガス発生器で使用する場合には、
このアジ化物−金属酸化物−モリブデンジスルフ
イド−硫黄系の発生剤組成物は、その焼結残渣を
形成し、ガスの簡単な中和及び過を可能とす
る。他の条件が同じであるなら、ガス発生剤の表
面積がそのガスの発生速度を決定するということ
を理解している者であればペレツト化が重要であ
ることはすぐにわかることである。この表面積は
ペレツトの大きさに依存し、再現性を得るために
は一定の形態をとる必要がある。ペレツト化しな
い場合には、機械的な取扱いは、個々の粒子の摩
擦を引き起こし、発生剤の燃焼特性をバツチ毎に
予測し得ないものに変えてしまう。長期間の振動
ストレスは、基礎成分の混合物である発生剤を、
個々の成分の密度に従つて分離し、同様にその性
能を予想不可能なものにしてしまう。ペレツト化
するのに有機結合剤を使用することは便利である
が、炭素を含む化合物があると燃焼ガス中に容易
に一酸化炭素を導入し、又、炭素、窒素及び水素
を含む化合物があるとしばしばHCNを生成する
ことがあるため自動車製品には許容されない。 そのためペレツト化するのに無機潤滑剤及び結
合剤を使用することが指摘されている。判明して
いる潤滑剤及び結合剤はモリブデンジスルフイド
である。酸化鉄−アジ化物系の酸化鉄の一部を、
より大量の満足なペレツト製品に充分なモリブデ
ンジスルフイドと単に置き換えることはそれだけ
で問題を解決することにはならない。何故なら、
得られる組成物は燃焼が緩慢であり、点火しにく
く、又、ちようど収支が合う程度であるからであ
る(ソーダストローの大きさのストランドの燃焼
速度は絶対圧70.3Kl/cm2(1000psia)で1.78cm/
秒(0.7インチ/秒)である。)。米国特許第
4062708号を含め多数のものが、アジ化物−酸化
鉄系に過塩素酸塩加速剤を混ぜると燃焼速度が増
大するだろうということを示唆している。残念な
がら、過塩素酸塩が塩化水素と塩素を生成するこ
とは公知の問題である。 本発明は、アジ化アルカリ金属60〜80重量%、
酸化鉄2〜35重量%、及びモリブデンジスルフイ
ド2〜26重量%からなる固体窒素ガス発生剤、並
びにアジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、モリブデンジスルフイド2〜26重量
%、及び硫黄1〜6重量%からなる固体窒素ガス
発生剤をを提供するものである。 本発明のガス発生剤は、容易にペレツト化する
ことができ、驚くほど低温で燃焼し、従来のどの
ガス発生剤よりもずつと低圧で窒素を発生し、燃
焼速度は許容範囲内にうまく入つており、点火後
確実に燃焼を維持し、発生窒素ガスには臭がほと
んど又は全くなく、適切に作られた容器内に主と
して容易に封じ込められる“クリンカー”又は溶
融体である燃焼残渣を残す。 本発明の組成物は、普通のタブレツト化法によ
り、機械的に容易に固めて安定なタブレツト又は
ペレツトにすることができる固有の物理的性質有
している。 本発明の組成物の実施例は、固有の応用特性を
有しており、一定の組成物をタブレツト又はペレ
ツトの形態にしたものは、極端な場合を含め通常
の自動車の運転温度において物理的及び化学的に
安定であり、車内に残つた人は実質的な損傷を受
けることなく生き残ることができ、普通の使用に
際して一般に遭遇する衝撃及び振動に対して無感
応性であり、適当な高温の点火源によつて、比較
的低圧低温で急速に燃焼して窒素ガスを発生し、
その窒素ガスは実質的に無臭かつ実質的に有害な
又は有害な汚染物を含まないので、抑止装置とし
てガス膨張クツシヨンを使用する自動車の受動抑
止システムに有効に利用できることを示してい
る。本発明の組成物の実施例は、さらに又固有の
応用特性を有し、継続中のゲーリー・アダムズと
フレツド・シユナイターの出願番号第970687号
(米国特許第4296084号)記載のガス発生器にタブ
レツト又はペレツトのガス発生剤として使用する
場合には、“クリンカー”又は燃結燃焼残渣を生
じ、これは燃焼残渣の封じ込めを容易にし、燃焼
室から流出する物質のPH調整を容易にする。 本発明のこの組成物の実施例において、アジ化
金属がアジ化ナトリウムであり、酸化物が酸化
鉄、好ましくは酸化第二鉄の場合については特記
する必要がある。 本発明は又、アジ化アルカリ金属をベースと
し、アジ化アルカリ金属が分解して窒素を生成す
る際遊離される遊離アルカリ金属と結合する反応
体を含む改良された窒素ガス発生剤を提供するも
のであり、その改良点は、前記遊離アルカリ金属
と結合する反応体が、酸化鉄、モリブデンジスル
フイド及び硫黄の混合物であることを特徴とする
ものである。 本発明は又、実質的に純粋かつ実質的に粒子の
ない窒素ガスを絶対圧105.5Kg/cm2(1500psia)
以下の圧力で発生する方法を提供するものであ
り、その発生は室温で開始され、 (a) アジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、モリブデンジスルフイド2〜26重
量%及び硫黄6重量%以下からなる窒素ガス発
生剤組成物を、ホウ素5〜25重量%と硝酸カリ
ウム75〜95重量%の混合物にアジ化鉛3〜10重
量%を加えてなる開始剤組成物の高温燃焼生成
物と処理し、ただし、前記高温燃焼生成物は、
前記窒素ガス発生剤組成物の燃焼を維持するの
に充分な量であり;及び、 (b) 前記窒素ガス発生剤組成物の燃焼生成物は、
冷却、過及びPH調整手段を通過させることを
特徴とするものである。 第1図は、実施例5の組成物を燃焼させ、静置
タンク中へガスを追い出したときガス発生器内部
で得られる時間と圧力の関係を表わすものであ
る。 第2図は、第1図と同様の燃焼において、ガス
をクラツシユバツグ中へ排除したときの時間と圧
力の関係を表わすものである。 第3図は、第2図に示したものと同様の燃焼に
おいて乗客の膝部クラシユバツグの膨張中の時間
と圧力の関係を表わすものである。 第4図は、第2図に示したものと同様の燃焼に
おいて乗客の胴部クラツシユバツグの膨張中の時
間と圧力の関係を表わすものである。 第5図は、密閉ボンベ中において実施例5のガ
ス発生剤に点火したときの圧力と温度に対する燃
焼速度の関係を表わすものである。 本発明の窒素ガス発生剤組成物(I)の製造法
及び使用法を、その実施例、すなわちアジ化ナト
リウム、酸化第二鉄、モリブデンジスルフイド及
び硫黄からなる窒素ガス発生剤組成物(Ia)に基
いて以下説明する。 Iaを製造するには、そのいずれもが市販品を入
手し得る、アジ化ナトリウム、酸化第二鉄、モリ
ブデンジスルフイド及び硫黄を標準的方法により
粉末として乾燥混合する。この混合粉末を、所望
により急速、調整、反復可能、かつ長期間信頼で
きる正確な性能が予定される用途に合せ、一般的
な方法により固めてタブレツト、頼粒又はペレツ
トにする。全部ではないがほとんどの花火製造の
物質についてそうであるように、安全を考慮して
遠隔操作をするのが好ましい。普通の遠隔操作型
タブレツト成形機は、固めてタブレツトにするの
に便利な装置である。 上記例示のアジ化ナトリウムの代りに他のアジ
化アルカリ金属、特にアジ化リチウム又はアジ化
カリウムを使用し、かつ、酸化第二鉄(Fe2O3)
の代りに、酸化第一鉄(FeO)又はマグネタイト
(Fe3O4)のような他の酸化鉄を使用しても、Ia
と等価の他の組成物Iを製造できることは当業者
に明らかなところである。 アジ化物、モリブデンジスルフイドカリ及び硫
黄の粒子の大きさは特に厳密なものではないが、
市販の粉末又は小結晶の大きさのものが好まし
い。急速な燃焼速度を必要とする場合には、酸化
物粒子の大きさは、より厳密に調整しなければな
らない。ペレツト化ガス発生剤組成物の製造には
ミクロンに近い大きさの粒子を使用する。所望範
囲内の燃焼速度を有する本発明の組成物を得るに
は粒子の大きさ0.7〜0.9μのものが特に好ましい。 本発明の組成物は従来のものより低温で燃焼
し、従来組成物より200℃程低い温度で燃焼して
窒素ガスを発生するが、確実に燃焼プロセスを開
始するには、より高温の開始剤を必要とすること
は当業者の認めるところであろう。当業者なら多
くの同等の開始剤を思いつくであろうし、本発明
方法にそれらを使用することも当然わかるであろ
うが、特に便利で好ましい開始剤組成物は、ホウ
素5〜25重量%、好ましくは約10重量%;硝酸カ
リウム75〜95重量%、好ましくは約85重量%から
なる混合物にアジ化鉛3〜10重量%、好ましくは
約5重量%加えてなるものである。開始剤組成物
の発火は、回路部品中の所望の安全な装置を含む
標準の電気的手段を用いて行われる。これらの例
としては強い高周波又は低電圧源による不意の開
始を避けるために火花ギヤツプ及び又フエライト
抵抗体が使用されるが、これらはシステムの設計
者の選択による。 本発明のガス発生剤組成物は、従来の普通のガ
ス発生剤中の装填材料として使用することができ
るが、前記ゲーリー・アダムズとフレツド・シユ
ナイターの出願に記載された特殊構造を有するガ
ス発生器において最も有利に使用することができ
る。 ゲーリー・アダムズとフレツド・シユナイター
の米国特許第4296084号のガス発生器を第6図に
示す。この図面をを参照し、本発明をさらに具体
的に説明する。 このガス発生器1は、好適にペレツト化したガ
ス発生剤組成物68によつて取り囲まれた好適な
反応室28の中心に開始剤36を有する同心円配
置しており、ペレツト68は順番にワイヤスクリ
ーン72(特にフアイバー・グラス織布74)で
囲まれ、ワイヤスクリーン76の第二番目の層は
同心拡散室への放射状に配置された出口24にお
おいかけており、その放射状に配置された出口8
6は第二のフイルター78としてアルミニウムシ
リケート繊維のマツト82を支持するワイヤスク
リーン80によりフイルターがかけられていて、
このガス発生器1使用により、本発明実施例の有
利な特性が完全に利用されるのである。 特に、開始剤36の花火材料66、ガス発生剤
組成物68及び第一フイルター70はすべて溶接
密封したアルミニウムカートリツジ30内にはい
つている。このことが発生器1の信頼性を長期間
保証する。アルミニウムカートリツジ30はガス
発生器1の燃焼室28内に置かれる。花火60の
発火により燃焼が開始し、発生するガスの圧力が
燃焼室28のオリフイス24に近接したカートリ
ツジ30の側壁部を破裂させる。こうしてガスは
第一のフイルター70を通過し、複数のオリフイ
ス24を通つて燃焼室28から流れ出る。この燃
焼室フイルター70は、室の壁に近接した目の荒
いスクリーン1〜3層からなる。これは、ガスが
室壁に沿つて室28のオリフイス24に流れる集
合部として働き、燃焼室オリフイス24に近接し
ているにも拘らず、ガスは第一フイルター70を
通つて均等に流れる。目の荒いスクリーン72の
内側に1層以上のフアイバーグラス織布層74が
ある。このフアイバーグラス布74は、選ばれた
ガス発生剤組成物68の燃焼中、燃焼室28の温
度に適合するように選ばれ、それによつて高温度
のガスの影響により溶融又は侵食しない粒子閉じ
込めの粘着性表面を与える。粘着性の表面ができ
ることに伴つて、第一のフイルター70の多孔性
を減じるようなフアイバーグラス布74の繊維の
膨張が起こるように思われる。この膨張により第
一のフイルター70がガスの流れ、及び燃焼室2
8から燃焼残渣が出るのを制限するものと考えら
れる。この影響はほんの短時間、約3ミリ秒以内
の時間続くものと考えられるがフイルター70の
空間内で高温の溶融粒状残渣を冷却凝縮させるに
は充分長い時間である。フアイバーグラス布の多
重層74の内側には微細メツシユの炭素鋼スクリ
ーンの多重層76がある。この微細メツシユの炭
素鋼の層76が、フアイバーグラス織布多重層7
4に遭遇する前に燃焼固体が凝縮するための大き
な、比較的低温の表面を提供する。全燃焼固体生
成物の約95%はこの燃焼室フイルター70にトラ
ツプされる。燃焼室28の外側で、生成ガスの速
度が極めて大きくなるため、そ領域で燃焼生成物
をトラツプすることは非常に難しくなるというこ
とに注意する必要がある。 フアイバーグラス布74のもう一つの利点は、
この高温状態において、ガラスが、燃焼工程の副
生物、苛性酸化ナトリウムNa2Oと反応して無害
のケイ酸ナトリウムを形成することである。 第二のフイルター78は金網80の多重ラツプ
からなり、これはガスを冷却し、固体粒子の凝縮
面を提供する。金網フイルターパツク80の周囲
にはアルミニウムシリケートブランケツトからな
る1以上のラツプ82がある。このアルミニウム
シリケートブランケツト82は二つの明確な機能
を果す。これらの機能の一つは第二フイルター7
8と接触する酸化ナトリウム粒子と反応してケイ
酸ナトリウムを形成することである。 アルミニウムシリケートブランケツト82の周
囲には、このアルミニウムシリケートブランケツ
ト82を構造的に支持する複数の微細メツシユス
クリーンのラツプ84がある。アルミニウムシリ
ケートブランケツト82は多孔質であり、ほとん
ど強度がなく高速のガス流の影響で崩壊する傾向
にあることを留意する必要がある。しかしこのフ
イルターエレメント78は閉じ込められた固体を
保持する。微細メツシユの外部スクリーンはこれ
らのアルミニウムシリケートフイルター粒子をト
ラツプし、これらが清浄な燃焼ガスと共にハウジ
ングの出口オリフイス86から外へ運ばれるのを
防止するのに使用される。 ガス発生剤の燃焼をうまく開始するには、開始
剤の充分に高温の燃焼生成物が、露出した発生剤
表面に充分に接触して火をつけ、自己保持性の火
炎先端とするため適切な量の開始剤を使用する必
要があることは当業者の認めるところである。開
始剤とガス発生剤のいかなる組み合せに対して
も、簡単な等級別の実験によりその量の選択は当
業者の技術範囲内でよくなし得ることである。本
発明の組成物に関しては、ガス発生剤組成物1g
に対して、ホウ素、硝酸カリウム、アジ化鉛開始
剤0.02〜0.03g、好ましくは0.024g〜0.026gが
使用される。 本発明の組成物の燃焼温度は、従来のそれより
かなり低いけれども、クラシユバツグ中のガスの
温度を車の乗客に耐えられる程度まで下げるため
には、さらに追加の冷却手段を設ける必要のある
ことはいうまでもない。上記アダムズとシユナイ
ターの出願の冷却法に加えて、標準的な冷却手
段、一般の過手段として使用される織物金属メ
ツシユの層も使用できる。本発明の組成物の燃焼
により発生するガスは充分にアルカリ性物質を含
んでいるため、これと接触する人にやけどや不快
感を起こす可能性があることも又いうまでもない
ことである。上記アダムズとシユナイターの出願
のフアイバーグラスに加えて、従来の一般的な中
和剤、たとえば炭酸塩は、本発明の組成物の燃焼
により発生するガスのPHを、人に耐えられる程
度、たとえばPH10.0以下に調節するのに使用され
る。この中和剤は、第6図に示すガス発生器の微
細メツシユスクリーンのラツプ84上に設けられ
る。 以下の実施例により本発明の最も好ましい実施
の態様を示す。 実施例 1〜7 次の表に示す成分と、その量で乾燥混合し遠隔
タブレツト成形してガス発生剤組物を調製した。
固化ペレツトの燃焼速度及び他の関連情報を記録
した。表中、No.1は比較例、No.2〜7が本発明
の実施例である。固化ペレツトは直径約0.64cm長
さ0.203〜0.279cmの円柱状のもの用いた。
【表】
【表】
実施例 8
実施例5のペレツト化ガス発生剤組成物を、上
記アダムズとシユナイターの出願に記載されたタ
イプの乗客エアーバツグ式インフレータに挿入
し、点火して、発生するガスを約300容の空の
コレクシヨンチヤンバーに集めた。ガス発生器内
のガスの圧力を点火後の時間の関数として測定し
た。第1図はこうして得られたデータをグラフに
示したものである。 実施例 9 実施例8のインフレーターと同様の乗客エアー
バツグインフレーターに、実施例5のペレツト化
ガス発生剤組成物を充填し、点火し、そのガスを
標準の乗客膝バツグ及び胴バツグ内に放出した。
時間毎の発生器内のガス圧力を第2図に、時間毎
の膝バツグ内のガス圧力を第3図に、時間毎の胴
バツグ内のガス圧力を第4図に示した。 実施例 10 実施例5の固化ガス発生剤組成物のストランド
を種々の圧力と初期温度において密閉容器内で点
火した。点火時の圧力と初期温度に対するストラ
ンドの燃焼速度の変化を第5図に示した。 この試験に使用したストランドは、直径約1.27
cm、長さ1.52〜20.3cmの円筒型のものである。こ
れらの一端に点火した。ストランドの側面は、側
面燃焼を避けるためプラスチツクテープで包装し
た。 実施例 11 燃焼特性データを比較するため、実施例5のガ
ス発生剤組成物の固化ストランド(A)と米国特許第
3741585号記載の一般的なアジ化ナトリウム−モ
リブデンスルフイド−硫黄ガス発生剤(B)の固化ス
トランドを燃焼させて測定を行つた。
記アダムズとシユナイターの出願に記載されたタ
イプの乗客エアーバツグ式インフレータに挿入
し、点火して、発生するガスを約300容の空の
コレクシヨンチヤンバーに集めた。ガス発生器内
のガスの圧力を点火後の時間の関数として測定し
た。第1図はこうして得られたデータをグラフに
示したものである。 実施例 9 実施例8のインフレーターと同様の乗客エアー
バツグインフレーターに、実施例5のペレツト化
ガス発生剤組成物を充填し、点火し、そのガスを
標準の乗客膝バツグ及び胴バツグ内に放出した。
時間毎の発生器内のガス圧力を第2図に、時間毎
の膝バツグ内のガス圧力を第3図に、時間毎の胴
バツグ内のガス圧力を第4図に示した。 実施例 10 実施例5の固化ガス発生剤組成物のストランド
を種々の圧力と初期温度において密閉容器内で点
火した。点火時の圧力と初期温度に対するストラ
ンドの燃焼速度の変化を第5図に示した。 この試験に使用したストランドは、直径約1.27
cm、長さ1.52〜20.3cmの円筒型のものである。こ
れらの一端に点火した。ストランドの側面は、側
面燃焼を避けるためプラスチツクテープで包装し
た。 実施例 11 燃焼特性データを比較するため、実施例5のガ
ス発生剤組成物の固化ストランド(A)と米国特許第
3741585号記載の一般的なアジ化ナトリウム−モ
リブデンスルフイド−硫黄ガス発生剤(B)の固化ス
トランドを燃焼させて測定を行つた。
【表】
固化ストランド(A)および(B)は直径約1.27cm、長
さ1.52〜2.03cmの円柱状のものを用いた。燃焼速
度指数は次のようにして求めた。まず、種々の圧
力のもとで燃焼速度を測定し、この測定データを
データ回帰による正常燃焼速度式: rb=bPn に代入して、燃焼速度指数nを求める。πkは次式
により与えられる。 πk=(1/P)(dP/dT)ko πkは、ポート面積対プロペラントの表面積比が
一定の場合における温度に対する圧力変化の尺度
である。上述の式は、プロペラント組成物が燃焼
するポートを備えた圧力容器に適用できる。
さ1.52〜2.03cmの円柱状のものを用いた。燃焼速
度指数は次のようにして求めた。まず、種々の圧
力のもとで燃焼速度を測定し、この測定データを
データ回帰による正常燃焼速度式: rb=bPn に代入して、燃焼速度指数nを求める。πkは次式
により与えられる。 πk=(1/P)(dP/dT)ko πkは、ポート面積対プロペラントの表面積比が
一定の場合における温度に対する圧力変化の尺度
である。上述の式は、プロペラント組成物が燃焼
するポートを備えた圧力容器に適用できる。
第1図は、実施例5の組成物を燃焼させ、静置
タンク中へガスを追い出したときガス発生器内部
で得られる時間と圧力の関係を表わすものであ
る。第2図は、第1図と同様の燃焼において、ガ
スをクラツシユバツグ中へ排除したときの時間と
圧力の関係を表わすものである。第3図は、第2
図に示したものと同様の燃焼において乗客の膝部
クラツシユバツグの膨張中の時間と圧力の関係を
表わすものである。第4図は、第2図に示したも
のと同様の燃焼において乗客の胴部クラツシユバ
ツグの膨張中の時間と圧力の関係を表わすもので
ある。第5図は、密閉ボンベ中において実施例5
のガス発生剤に点火したときの圧力と温度に対す
る燃焼速度の関係を表わすものである。第6図
は、本発明のガス発生剤の燃焼に好適に用いられ
るガス発生器の一例の断面図である。
タンク中へガスを追い出したときガス発生器内部
で得られる時間と圧力の関係を表わすものであ
る。第2図は、第1図と同様の燃焼において、ガ
スをクラツシユバツグ中へ排除したときの時間と
圧力の関係を表わすものである。第3図は、第2
図に示したものと同様の燃焼において乗客の膝部
クラツシユバツグの膨張中の時間と圧力の関係を
表わすものである。第4図は、第2図に示したも
のと同様の燃焼において乗客の胴部クラツシユバ
ツグの膨張中の時間と圧力の関係を表わすもので
ある。第5図は、密閉ボンベ中において実施例5
のガス発生剤に点火したときの圧力と温度に対す
る燃焼速度の関係を表わすものである。第6図
は、本発明のガス発生剤の燃焼に好適に用いられ
るガス発生器の一例の断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、及びモリブデンジスルフイド2〜26
重量%からなる固体窒素ガス発生剤。 2 酸化鉄がFe2O3である特許請求の範囲第1項
記載の窒素ガス発生剤。 3 アジ化アルカリ金属がアジ化ナトリウムであ
る特許請求の範囲第1又は2項記載の窒素ガス発
生剤。 4 アジ化アルカリ金属60〜80重量%、酸化鉄2
〜35重量%、モリブデンジスルフイド2〜26重量
%、及び硫黄1〜6重量%からなる固体窒素ガス
発生剤。 5 酸化鉄がFe2O3である特許請求の範囲第4項
記載の窒素ガス発生剤。 6 アジ化アルカリ金属がアジ化ナトリウムであ
る特許請求の範囲第4又は5項記載の窒素ガス発
生剤。 7 アジ化ナトリウム66重量%、酸化第二鉄30重
量%、モリブデンジスルフイド2重量%、及び硫
黄2重量%からなる特許請求の範囲第4項記載の
窒素ガス発生剤。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/970,602 US4203787A (en) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | Pelletizable, rapid and cool burning solid nitrogen gas generant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5585408A JPS5585408A (en) | 1980-06-27 |
JPH0233646B2 true JPH0233646B2 (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=25517181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16465879A Granted JPS5585408A (en) | 1978-12-18 | 1979-12-18 | Highhspeed lowwtemperature combustion nitrogen gas producing solid agent capable of being shaped as pellet |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4203787A (ja) |
EP (1) | EP0012628B1 (ja) |
JP (1) | JPS5585408A (ja) |
CA (1) | CA1117762A (ja) |
DE (1) | DE2963697D1 (ja) |
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