JPH07206571A - アルミニウム部材を伴なう使用に適したガス発生組成物 - Google Patents

アルミニウム部材を伴なう使用に適したガス発生組成物

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JPH07206571A JP6307348A JP30734894A JPH07206571A JP H07206571 A JPH07206571 A JP H07206571A JP 6307348 A JP6307348 A JP 6307348A JP 30734894 A JP30734894 A JP 30734894A JP H07206571 A JPH07206571 A JP H07206571A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム部材を用いるエアバッグ拘束シ
ステムに適したガス発生組成物の提供。 【構成】 燃料としてトラゾール若しくはトリアゾール
化合物、酸化剤にアルカリ金属及び／又は、アルカリ土
類金属の塩素酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩である酸化剤、
アルミナ及びバインダーを含むアルミニウム部材を含む
エアバッグ抑制システムの使用に適合したガス発生組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のエアバッグ
拘束システム、特にガス発生剤がアルミニウム容器内に
収容され、且つあるいは発生ガスがフイルターのような
アルミニウム部材と接触する前記拘束システムへの使用
に適したガス発生組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現在
使用されている殆どの自動車用エバッグ抑制システム
は、ナトリウムアザイドを主燃料として用いている。毒
性で、金属不純物存在下では不安定なナトリウムアザイ
ドは、未使用ガス発生器の廃棄処分に問題を起こしてい
る不利益の故に、非アザイド系ガス発生剤の開発が望ま
れており、多数の非アザイド系組成ののガス発生剤がす
でに提案されている。しかし、非アザイド系ガス発生剤
は、今までのところ商業的に意味のある進展を遂げてい
ない。
【０００３】引用によりここにその内容を含めることと
する米国特許第５、１３９、５８８号は、燃料としてア
ミノテトラゾール、テトラゾール、ビテトラゾール、
１，２，４ートリアゾール−５−オン、３−ニトロ−
１，２，４−トリアゾール−５−オンおよびこれらの混
合物のようなテトラゾールおよびトリアゾール化合物類
を燃料として使用するガス発生組成物について記載して
いる。これらの配合物は酸化剤を含んでおり、これらの
酸化剤は硝酸塩、塩素酸塩および過塩素酸塩であるアル
カリ金属およびアルカリ土類金属の塩類をその範疇に含
む。この特許は、燃料および酸化剤塩のカチオンがアル
カリ金属およびアルカリ土類金属のカチオンの混合物を
含まなければならないこと、そしてこのことで燃焼の間
に生じた液状および固体状態の塩類は協同して濾過可能
のクリンカーを形成することを教えている。更に、この
特許の組成物は、混合金属塩を形成して酸化ナトリウム
若しくはカリウムのような腐食性の酸化物と反応する二
酸化珪素、酸化ホウ素、五酸化バナジウムを含む。
【０００４】米国特許第５、１３９、５８８号は、組成
物がアスピレータ装置に有用であることについて言及し
ている。この装置は、既に一般には使用されていない
が、主に鋼材で製作されていた。今日の自動車産業の空
間容積、コストおよび重さ等性能に対する要求の水準
は、ガス発生剤と組み合わせたベンチュリー動作に拠る
のではなく、全てのガスをガス発生剤によって供給する
タイプのアルミニウム装置ユニットを求めている。アル
ミニウム容器および他のアルミニウム部材は、軽量で、
容易に製造され、それ故に製造し易いという利点があ
る。しかし、アルミニウムには、例えば鉄と比較して、
高度に反応性であるという不利益がある。アルミニウム
は、特に、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムのような
アルカリ金属の酸化物により、高温で特に急速に劣化す
る。米国特許第５、１３９、５８８号のようなアゾール
類ベースのガス発生剤は、ナトリウムアジドベースのガ
ス発生組成物よりも、遙に高温で燃焼する。したがっ
て、アルカリ金属酸化物によるアルミニウムの劣化は、
深刻に助長される。ここに、アルカリ金属酸化物をより
効率的に掃去することができ、アルミニウム部材を含む
ガス発生システムと組み合わせ使用できるガス発生剤が
要望される理由がある。
【０００５】米国特許第５、１３９、５８８号は、更に
圧縮成形による組成物のペレットの成形について記載し
ている。ペレットが、しばしばそうであるように、ガス
発生剤組成物の使用形態であるとすると、ペレットは間
断のない振動、機械的衝撃の下に置かれるであろうかな
りの長期間、その形状を維持するものでなけらばならな
い。バインダーを用いずに圧縮成形により形成されたア
ゾール／ベースのペレットは、ガス発生モジュールが車
輌内で適用され、衝撃と振動に付されたときに長時間に
わたりその形状が維持されるものとは考えられない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料成分とし
てのアゾールおよびそのための酸化剤とを用いたガス発
生組成物であり、これは更にアルカリ金属酸化物の掃去
剤としてのアルミナ（ＡＬ2 Ｏ3 ）を含む。このガス発
生組成物は、更にこの組成物から形成されたペレット
が、例えば自動車のエアバッグ拘束システムに使用され
るとときに、形状を維持するためのバインダを含む。
【０００７】ガス発生組成物の約２０〜約４５重量％を
占るアミノテトラゾール、テトラゾール、ビテトラゾー
ル、１，２，４−トリアゾール−５−オン、３−ニトロ
−１，２，４−トリアゾール−５−オン、これらの化合
物の金属塩およびこれらの混合物のようなテトラゾール
又はトリアゾール化合物である。好ましい燃料は、アミ
ノテトラゾールおよびそのアルカリ金属およびアルカリ
土類金属の塩類である。
【０００８】酸化剤は、組成物の約５０〜約７５重量％
のレベルで使用され、アンモニウム、アルカリ金属およ
びアルカリ土類金属の塩素酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩お
よびこれらの混合物から選ばれる。好適な酸化剤は、硝
酸塩である。酸化剤の少なくとも１部、即ちガス発生組
成物の少なくとも１重量％が硝酸ナトリウムとすること
が、比較的低温度の燃焼温度を有することになるので、
好ましい。
【０００９】随意的に、酸化剤の１部が酸化鉄のような
遷移金属の酸化物であることができる。これらの酸化物
は、酸化機能に加えて、硬い粒子を提供して、組成物の
ペレット若しくはしっかりとした固形形状ヘの締め固め
を促進する。前述の米国特許第５、１３９、５８８号で
教示されているように、燃料塩類および酸化剤のカチオ
ンがアルカリ金属のカチオン、即ち、リチウム、ナトリ
ウムおよびカリウム、およびアルカリ土類金属のカチオ
ン、即ち、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムお
よびセリウムの混合物であることが好ましい。燃焼にあ
たって、アルカリ金属のカチオンが液状態の酸化物を形
成し、アルカリ土類金属のカチオンは固体状態の酸化物
を形成し、そして液状態と固体状態の塩の混合物がガス
流から濾過により容易に除くことのできるクリンカーを
形成する。固体状態の燃焼生成塩の液状態の燃焼生成塩
に対する比は、アルカリ土類金属カチオンのアルカリ金
属カチオンに対する比によって調整される。アルカリ金
属のカチオンのうちでは、ナトリウムはカリウムよりも
好ましい。というのは、酸化ナトリウムは、酸化カリウ
ムよりもアルミナによって容易に掃去されるからであ
る。
【００１０】本発明によれば、アルミナは、酸化ナトリ
ウムおよび酸化カリウムのような腐食性のアルカリ金属
の酸化物に対して、特に効率の良い掃去剤であることが
判明した。したがって、本発明の組成物は、約０．５〜
約３０重量％のレベルでアルミナを含む。アルミナは、
粒子形態か若しく繊維形態であることができる。繊維形
状のアルミナは、粒子状アルミナよりも高い燃焼速度を
つくりだすので好ましい。
【００１１】アルカリ金属の酸化物の掃去剤としてのア
ルミナを用いて、他の公知の掃去剤であるシリカを全て
若しくは実質的に排除することが好ましい。酸化ナトリ
ウムの存在下のシリカは、シリカと珪酸ナトリウムとの
組合せを生成し、この組合せは、低温で溶融し、そして
濾過し難い粒子を生成する。ところが、アルミナは酸化
ナトリウムの存在で容易に濾過できるＮａＡｌＯ2 とな
る。よって、本発明のガス発生組成物は、シリカが約１
重量％を越えないか望ましくはシリカを含まないのが好
ましい。
【００１２】バインダーは、約１〜約１０重量％のレベ
ルで添加される。好ましいバインダー材料には、限定は
しないが、二硫化モリブデン、グラファイト、ポリテト
ラフルオロエチレン、ビトン（Viton 、商標、フッ化ビ
ニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体）、ニ
トロセルロース、多糖類、ポリビニルピロリドン類、ポ
リカーボネート、珪酸ソーダ、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸マグネシウムおよびこれらの混合物が
含まれる。好適なバインダー材料は、二硫化モリブデン
およびポリカーボネートである。
【００１３】アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭
酸塩および／又はしゅう酸塩は約１０％まで随意に加え
ることができる。これらは冷却剤として作用して燃焼温
度を下げる。これらの冷却剤を使用する場合、一般に、
少なくとも約１重量％のレベルで使用される。前記した
ように、アルミナは繊維形であることができる。繊維は
締め固めた未燃焼材料を機械的に補強するのに役立ち、
結果的に燃焼により形成されるスラグを一体化する。グ
ラフアイト繊維も、例えば約１〜約１０重量％の量で、
単独の材料あるいはアルミナ含有繊維と一緒にこの補強
機能をするために用いることができる。
【００１４】
【実施例】以下特記の実施例により本発明をより詳細に
説明する。 実施例 １ー６ 本発明にしたがうガス発生組成物を下記のように組成し
た。燃焼速度データはペレットによるものである。ペレ
ットは８０，０００ｐｓｉで圧縮成形された３グラム、
直径０．５インチのペレットである。実施例１〜３にお
いて、アルミナは３０ｎｍの粒子、実施例４〜６ではア
ルミナとして、ＳＡＦＦＩＬ触媒のアルミナ繊維を用い
た。
【００１５】 （１） （２） （３） （４） （５） （６） ＡＴ 33.27 32.54 31.81 33.27 32.54 31.81 ＮａＮＯ3 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Ｓｒ（ＮＯ3 ）2 56.73 55.46 54.19 56.73 55.46 54.19 Ａｌ2 Ｏ 3 7.00 9.00 11.0 7.00 9.00 9.00 ＭｏＳ 2 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 燃焼速度（in/sec) ９００ｐｓｉ .465 .365 .346 .680 .623 .551 １９００ｐｓｉ .607 .553 .488 .749 .798 .695 スラグ 良好 更に 最良 良好 更に 最良 良好 良好

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 約２〜４５重量％のテトラゾール若しく
    はトリアゾール化合物である燃料、約５０〜約７５重量
    ％のアンモニウムおよびアルカリ金属、アルカリ土類金
    属の塩素酸塩および過塩素酸塩、硝酸塩遷移金属の酸化
    物およびこれらの混合物の群から選ばれる酸化剤、約
    ０．５〜約３０重量％のアルミナおよび約１〜約１０重
    量％のバインダーを含むガス発生組成物。
  2. 【請求項２】 前記バインダーが二硫化モリブデン、グ
    ラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニ
    ルとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ニトロセ
    ルロース、多糖類、ポリビニルピロリドン類、ポリカー
    ボネート、珪酸ソーダ、ステアリン酸カルシウム、ステ
    アリン酸マグネシウムおよびこれらの混合物からなる群
    から選ばれる請求項１記載のガス発生組成物。
  3. 【請求項３】 前記バインダーが二硫化モリブデンおよ
    びポリカーボネート類の群から選ばれるバインダーであ
    る請求項１記載のガス発生組成物。
  4. 【請求項４】 硝酸ナトリウムが酸化剤として前記の組
    成物の少なくとも約１．０重量％のレベルで存在してい
    る請求項１記載のガス発生組成物。
  5. 【請求項５】 更に組成物の約１〜約１０重量％のアル
    カリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩、しゅう酸塩
    およびこれらの混合物の群から選ばれた冷却剤を含んで
    いる請求項１記載のガス発生組成物。
  6. 【請求項６】 約１〜約１０重量％のグラファイト繊維
    を更に含む請求項１記載のガス発生組成物。
  7. 【請求項７】 約１重量％以下の量で含む請求項１記載
    のガス発生組成物。
  8. 【請求項８】 シリカを含むことのない請求項１記載の
    ガス発生組成物。
  9. 【請求項９】 前記アルミナがアルミナ繊維を含む請求
    項１記載のガス発生組成物。
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