JPH06219882A - エアーバッグ用ガス発生物質 - Google Patents

エアーバッグ用ガス発生物質

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JPH06219882A
JPH06219882A JP5269547A JP26954793A JPH06219882A JP H06219882 A JPH06219882 A JP H06219882A JP 5269547 A JP5269547 A JP 5269547A JP 26954793 A JP26954793 A JP 26954793A JP H06219882 A JPH06219882 A JP H06219882A
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JP
Japan
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gas
weight
gas generating
generating substance
nitrocellulose
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JP5269547A
Other languages
English (en)
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Joergen Sandstroem
ヨルゲン・サンドストリョム
Anders Hafstrand
アンデルス・ハフストランド
Per Sjoeberg
ペル・ショベルグ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOTSUFUOOSU EKUSUPUROUSHIBUSU
BOTSUFUOOSU EKUSUPUROUSHIBUSU AB
Eurenco Bofors AB
Original Assignee
BOTSUFUOOSU EKUSUPUROUSHIBUSU
BOTSUFUOOSU EKUSUPUROUSHIBUSU AB
Bofors Explosives AB
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Publication date
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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/34Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、公知で充分試験されている2種の
高エネルギー爆薬のうちの1種ヘキソーゲン(RDX)
またはオクトーゲン(HMX)を主成分とするエアーバ
ッグ用ガス発生物質を提供するものである。 【構成】 本発明のガス発生物質は、平均粒径が1〜2
0μmのRDXおよび/またはHMXを50〜95重量
%、ニトロセルロースを5重量%まで、および結合剤を
5〜50重量%含有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車両(モータビーク
ル)の所謂エアーバッグを膨脹させるのに利用される新
規なタイプの末端ガス発生器に用いる新規なタイプのガ
ス発生物質に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】エアーバッグ形の事故防止装置
は、従来、限定された自動車モデルの装備であったが、
現在はますます一般的になりつつあり、さらに、まもな
く日常の自動車の標準部品になると考えられる。この製
品には、現在、一層限定された範囲の自動車から日常の
自動車にまで用いる処置がとられているので、保全不要
の製品が要望されており、さらにこの製品は、部品を変
えることなしに自動車両の全運転寿命、換言すれば、少
なくとも10〜12年間にわたって作動することが予想
されなければならない。しかし、その製品は従来そうで
はなかった。というのは、実際に、安全技術者は、この
目的のために、燃焼時にガスを発生し、アジ化ナトリウ
ムもしくはアジ化カリウムあるいはニトロセルロースベ
ースのダブルベース火薬を主体とする物質を使用するよ
う指定されてきたからであり、後者の物質は明らかに寿
命が限定された製品で一方アジ化物はきわめて有毒であ
る。
【0003】多数の幾分高価な自動車モデルに今日見ら
れるエアーバッグに用いられるアジ化物含量の多い推進
薬の例としては、エアーバッグ装置に用いるのを目的と
し、アジ化ナトリウム、過塩素酸カリウム二酸化ケイ素
およびアミノテトラゾールに基づいたガス発生物質を記
載しているスエーデン特許願公開第A−7314045
−1号があり、一方ダブルベース火薬に基づいた対応す
るガス発生物質はスエーデン特許願公開第A−3666
95号に記載されている。米国特許第4931112号
明細書は、化合物5−ニトロ−1,2,4−トリアゾー
ル−3−オン(NTO)の形態のエアーバッグ装置用の
新規なタイプのガス発生物質を提案しているが、この化
合物は爆薬としては比較的新しい。
【0004】エアーバッグ装置に用いるガス発生物質と
してNTOに固有の利点は、比較的迅速にかつ比較的低
温で(1100〜1200℃のオーダで)燃焼すると同
時にアジ化物なしの推進ガスを提供し、一方同時に、他
の有毒ガスを全く発生せず水蒸気の量が限定されている
ことであるといわれている。
【0005】しかし、NTOをガス発生物質として利用
する場合の一つの欠点は、NTOが比較的高価な爆薬で
あるということである。例えば、ヘキソーゲン(RD
X)またはシクロ・1,3,5−トリメチレン−2,
4,6−トリニトラミンよりも、現在10〜30倍高価
である。さらにNTOは水溶性であるため毒性がないと
はいいきれず、さらに、NTOは爆薬として比較的新し
いので、まだ比較的知られておらず、とりわけ異なる条
件下での貯蔵寿命はまだ充分に検査されていない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、かわりに、公
知で充分試験されている2種の高エネルギー爆薬のうち
の1種すなわちヘキソーゲン(RDX)またはオクトー
ゲン(HMX)をエアーバッグ用ガス発生物質の主成分
として使用することを提案するものである。したがっ
て、本発明によれば、エアーバッグ装置用ガス発生物質
の50〜95重量%は、微結晶性のRDXおよび/また
はHMXで構成されている。さらにガス発生物質は、ポ
リウレタン(PU)、酢酸酪酸セルロース(CAB)、
ヒドロキシ末端ポリブタジエン(HTPB)、エチルセ
ルロース(EC)、グリシジル酸ポリマー類(GA
P)、および3−ナイトレートメチル−3−メチルオキ
シメタン(3−nitratemethyl −3− methyl − oxeth
ane )のポリマー〔ポリニモ( polynimmo)〕もしくは
硝酸グリシジルのポリマー〔ポリグリン( polyglyn
)〕のごとき、他の成分と相溶性の、エネルギー性も
しくは非エネルギー性で可燃性のプラスチック結合剤を
5〜50重量%含有していてもよい。さらに、5重量%
までのニトロセルロースを、火薬および爆薬の技術分野
で公知でかつ他の機能を果たすそれ自体公知の可塑剤な
どの少量添加剤とともに用いてもよい。
【0007】組成の点で、本発明によって用いられる製
品は、他の2種の公知の製品、すなわちPBXタイプの
爆薬すなわち“プラスチック結合爆薬( plastic boun
d explosive )”と所謂ロバ火薬( LOVA powder )
に近い。しかしこれらの製品は両方とも使用分野が著し
く異なり、同時にPBX爆薬は平均粒径が1.2mmの
結晶性爆薬を含有し、一方本発明の製品とロバ火薬(通
常のニトロセルロース爆薬の低感度の代替品とみなされ
ている)は平均粒径が1〜20μmの結晶性爆薬を含有
している。本発明の物質を用いる場合には、このこと
は、適切な燃焼速度を製品に付与するのに基本的な前提
条件である。
【0008】これらの3種の製品に共通なことは、結晶
性爆薬が結合剤によって結合されて個々の爆薬の結晶よ
りかなり大きな粒子、顆粒もしくは物体になって用いら
れていることである。PBXの場合には、爆発させるべ
き爆薬体であるのでその爆薬体は実際に非常に大きい
が、一方、ロバ火薬(主として大砲の推進火薬として使
用されるので爆燃によって燃焼すべきものであって爆発
させるものではない)は、利用される火薬体が一般にニ
トロセルロース火薬と同じ大きさと形態を有し、ニトロ
セルロースの代替品として用いるためのものであるが、
利用可能な燃焼面積( combustion area )をニトロセ
ルロース火薬と比べて増やさねばならないことが多いと
いう差異がある。というのはロバ火薬は一般に、ニトロ
セルロース火薬より燃焼速度が低いからである。例え
ば、ある爆発性火薬に対する燃焼面積を一層大きくする
ことは、多空胴装薬( multicavity charge )に、一
層多くの燃焼チャネル( combution channel )を与え
ることによって達成することができる。
【0009】PBX製品は爆発させるのを目的とするも
のであり、このような場合には、ロバ火薬および本発明
で用いられる製品とは、完全に異なる形態で使用され、
かつ結晶の大きさが完全に異なる結晶性爆薬を含有して
いるが、一方ロバ火薬と本発明で用いられる製品との差
は、主としてそれぞれの使用分野が異なることにあり、
すなわち、ロバ火薬は主として大砲の推進薬として使用
され、一方本発明は、結晶性高エネルギー爆薬として、
すなわちエアーバッグ装置中で燃焼時にガスを発生する
物質として用いる一層例外的な用途分野に関する。
【0010】完全に一般的な用語で述べれば、本発明
は、特定の公知の2種の結晶性高エネルギー爆薬のうち
の1種を、自家用車用のエアーバッグ形式の非常用安全
装置内の主要ガス発生物質として利用するという概念に
基づいている。
【0011】この幾分例外的な選択に独得の利点は、一
見大胆にみえるこの概念は、通常の自動車両に高エネル
ギー爆薬を最終的に組込むことを検討する場合に明確に
なるであろう。その理由は、本発明に関連する高エネル
ギー爆薬RDXとHMXは両方とも高温下でさえもごく
わずかしか老化しないということは、爆薬の技術分野で
は永年にわたって公知の事実であったからである。さら
に、先に提案したプラスチック結合剤は、関連する高エ
ネルギー爆薬に対して高度の相溶性をもっている。
【0012】これらの高エネルギー爆薬の概ね正常な用
途と、所謂ロバ火薬を含有する前記爆薬からの知識を利
用して、燃焼時にガスを発生するように本発明によって
設計された燃焼装薬( pyrocharge )として、望ましい
方式の燃焼特性を調整することができる。したがって、
本発明の製品は少量のニトロセルロースを含有していて
もよい。しかしニトロセルロースは本発明の製品の優れ
た貯蔵寿命に影響しないことが立証されている。
【0013】常に、本発明の製品の燃焼速度は、一方で
は含有されている成分とその量に依存し、他方では、燃
焼時に利用できる燃焼面積と、RDXもしくはHMXそ
れぞれの結晶の粒子の大きさ、およびいかなる圧力下で
燃焼が起こるかに依存している。
【0014】しかし、これらの基準を決定するには、ま
ず第一に、単位時間当りの望ましいガス容積、ガス圧力
などのみならず、それぞれのガス発生器の容積と流体力
学的な設計について専門家の試験が必要である。したが
ってその詳細については本願では詳細には述べない。
【0015】燃焼時に発生する一酸化炭素の量を減らす
ために、硝酸カリウムまたは他の酸化剤のような酸素発
生物質を添加してもよく、これらの物質は一酸化炭素の
含有量を著しく減少させることが立証されている。とり
わけこのようなエアーバッグ装置の場合には、自動車両
の内部に通気されるので、非常に高含量のすなわち30
%以上のオーダーの酸化剤を添加することが望ましい。
【0016】本発明は本願の特許請求の範囲によって定
義され、本発明に使用するのに適したいくつかの組成物
の実施例を以下に示す。
【0017】
【実施例】
実施例 1 RDX 76重量% CAB 12重量% TBC(クエン酸トリブチル) 7.6重量% ニトロセルロース 4重量% エチルセントラライト( ethyl centralite ) 0.4重量%
【0018】実施例 2 RDX 78重量% CAB 15重量% TBC 7重量%
【0019】実施例 3 RDX 80重量% HTPB(ヒドロキシ末端ポリブタジエン) 20重量%
【0020】上記実施例におけるRDXは一般に結晶性
爆薬として開示されている。しかしこれは(勿論燃焼速
度はわずかに改変されているが)、諸言で開示した結晶
性高エネルギー爆薬の1種以上で容易に代替することが
できる。
【0021】本発明の方法で有用な上記のすべての物質
において、結晶性爆薬は、平均粒径が1〜20μmでな
ければならず、好ましくは約5μmである。
【0022】本発明は、上記の実施例に限定されるとみ
なすべきではなく、特許請求の範囲の思想と適用範囲か
ら逸脱することなく多くの改変を思いつくことができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペル・ショベルグ スエーデン国エス−691 41 カルルスコ ガ、ヘルティグ、カルルス、アレ 29

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 いわゆるエアーバッグ形の非常用安全装
    置を膨脹させるのに用いる、主要ガス発生物質として1
    種以上の高エネルギー爆薬を含有するガス発生物質であ
    って;ガス発生物質が、平均粒径が1〜20μmのヘキ
    ソーゲン(RDX)および/またはオクトーゲン(HM
    X)を50〜95重量%、ニトロセルロースを5重量%
    まで、および可燃性でエネルギー性もしくは非エネルギ
    ー性の結合剤を5〜50重量%含有することを特徴とす
    るガス発生物質。
  2. 【請求項2】 ポリウレタン類(PU)、酢酸酪酸セル
    ロース(CAB)、ヒドロキシ末端ポリブタジエン(H
    TPB)、エチルセルロース(EC)、グリシジル酸ポ
    リマー類(GAP)、および3−ナイトレートメチル−
    3−メチルオキシメタンのポリマー(ポリニモ)もしく
    は硝酸グリシジルのポリマー(ポリグリン)からなる群
    から選択される物質の1種以上をエネルギー性結合剤と
    して用いることを特徴とする請求項1記載のガス発生物
    質。
  3. 【請求項3】 76重量%のRDX;12重量%のCA
    B;7.6重量%のTBC;4重量%のニトロセルロー
    ス;および0.4重量%のエチルセントラライトで構成
    され、かつ通常含有すると推定される不純物を含有する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のガス発生物
    質。
  4. 【請求項4】 厚みが0.15〜1.0mmの火薬とし
    て設計されていることを特徴とする請求項3記載のガス
    発生物質。
  5. 【請求項5】 硝酸カリウム(KNO3 )などのような
    酸素発生物質の形態で酸化剤を含有することを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれか一つに記載のガス発生物質。
JP5269547A 1992-10-02 1993-10-01 エアーバッグ用ガス発生物質 Pending JPH06219882A (ja)

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