JPH07309194A - Gas-forming agent for air bag - Google Patents
Gas-forming agent for air bagInfo
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- JPH07309194A JPH07309194A JP13099394A JP13099394A JPH07309194A JP H07309194 A JPH07309194 A JP H07309194A JP 13099394 A JP13099394 A JP 13099394A JP 13099394 A JP13099394 A JP 13099394A JP H07309194 A JPH07309194 A JP H07309194A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
- C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両の乗員保護装置で
あるエアバッグを膨張させるためのガス発生器内に収容
されるエアバッグ用ガス発生剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generating agent for an air bag accommodated in a gas generator for inflating an air bag which is a vehicle occupant protection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のエアバッグ用ガス発生剤には、
適度な燃焼速度と、良好な耐熱老化性、そして発生ガス
の無害性が求められることからアジ化ソーダを主成分と
するものが用いられてきた。2. Description of the Related Art Gas generating agents for airbags of this type include
Since a moderate burning rate, good heat aging resistance, and harmlessness of generated gas are required, those containing sodium azide as a main component have been used.
【０００３】すなわち、アジ化ソーダを基剤として、例
えば 酸化剤〔ＴｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 などの金属酸
化物、ＮａＮＯ3 、ＫＮＯ3 、Ｃｕ（ＮＯ3 ）2 などの
硝酸塩、ＫＣｌＯ4 、ＮａＣｌＯ4 などの過塩素酸塩、
ＫＣｌＯ3 、ＮａＣｌＯ3 などの塩素酸塩など〕、金属
還元剤〔Ｚｒ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉなど〕、冷却剤〔Ｎａ
2 ＣＯ3 、Ｋ2 ＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＦｅＳＯ4 な
ど〕、ｐＨ調整剤〔硫化鉄など〕 機械的性能向上剤〔ＭｏＳ2 、ＫＢｒ、グラファイトな
ど〕 などの添加物を含むものが知られている。That is, using sodium azide as a base, for example, an oxidizing agent [a metal oxide such as TiO 2 , MnO 2 or Fe 2 O 3 , a nitrate such as NaNO 3 , KNO 3 , Cu (NO 3 ) 2 or KClO]. 4 , perchlorates such as NaClO 4 ,
Chlorates such as KClO 3 and NaClO 3 ], metal reducing agents [Zr, Mg, Al, Ti, etc.], cooling agents [Na
2 CO 3 , K 2 CO 3 , CaCO 3 , FeSO 4, etc.], pH adjusters [iron sulfide, etc.] Mechanical performance improvers [MoS 2 , KBr, graphite, etc.] There is.
【０００４】このアジ化ソーダを主成分とするガス発生
剤は、吸湿するとアジ化水素酸を発生する。このアジ化
水素酸は、衝撃には極めて敏感で容易に爆発し、また人
体に対して猛毒である。そのため、ガス発生剤はアルミ
カップなどの収納容器の中に厳重な密封状態にて収納
し、大気に触れないようにしなければならない。また、
その密封状態を確認するための検査も必要である。The gas generating agent containing sodium azide as a main component generates hydrazoic acid when it absorbs moisture. This hydrazoic acid is extremely sensitive to shock, explodes easily, and is extremely toxic to the human body. Therefore, the gas generating agent must be stored in a storage container such as an aluminum cup in a tightly sealed state so as not to come into contact with the atmosphere. Also,
An inspection is also required to confirm the sealed state.
【０００５】更に、アジ化ソーダが燃焼すると、強アル
カリ物質が生成する。このものがミストとなってガス発
生器外へ放出されると、エアバッグに孔があいたりす
る。そのために、二重三重のフィルターを介して、ミス
トをガス発生器内に閉じ込めるような厳重なフィルター
機能が求められる。その結果、ガス発生器の内圧が高ま
り、ガス発生器を構成する容器が耐圧容器になる。Further, when sodium azide burns, a strong alkaline substance is produced. When this substance becomes mist and is discharged to the outside of the gas generator, holes are formed in the airbag. Therefore, a strict filter function is required to confine the mist in the gas generator through the double and triple filters. As a result, the internal pressure of the gas generator increases, and the container forming the gas generator becomes a pressure resistant container.
【０００６】このようにアジ化ソーダ系ガス発生剤は、
その安全性を確保するためには、密封状態の収納容器内
に収納し、更に厳重なフィルター機能を介してガス発生
器から放出されるようにする必要があるため、ガス発生
器の構造を複雑にするという欠点を持っている。As described above, the soda azide-based gas generating agent is
In order to ensure its safety, it is necessary to store it in a sealed storage container and to release it from the gas generator through a strict filter function, so the structure of the gas generator is complicated. It has the drawback of
【０００７】アジ化ソーダの持つ上記欠点が嫌われる
為、種々の非アジ化ソーダ系ガス発生剤が提案されてい
る。その一つに、分解又は燃焼によって火災を起こす危
険性及び毒性が極めて低いとされるアゾジカルボンアミ
ドを主成分とするガス発生剤がある。Since the above drawbacks of sodium azide are disliked, various non-sodium azide gas generating agents have been proposed. One of them is a gas generating agent containing azodicarbonamide as a main component, which has a very low risk of causing a fire by decomposition or combustion and has extremely low toxicity.
【０００８】特開平６−３２６８９号公報には、アゾジ
カルボンアミドとオキソハロゲン酸塩からなるエアバッ
グ用ガス発生剤が提案されている。また、特開平６−３
２６９０号公報には、アゾジカルボンアミド、オキソハ
ロゲン酸塩、及び〔ＺｎＯ、ＺｎＣＯ3 、尿素、ＭｎＯ
2 、ＦｅＣｌ3 、ＣｕＯ、Ｐｂ3 Ｏ4 、ＰｂＯ2 、Ｐｂ
Ｏ、Ｓ、ＴｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、ＣｅＯ2 、Ｈｏ2 Ｏ3 、
ＣａＯ2 及びＹｂ2 Ｏ3 〕から選ばれた少なくとも１種
の燃焼調整剤とからなるエアバッグ用ガス発生剤が提案
されている。いずれもアゾジカルボンアミドの還元性を
利用し、これとオキソハロゲン酸塩という特定の酸化剤
とを直接反応させることにより、アジ化ソーダ系ガス発
生剤と同等の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比
較的低い燃焼温度を達成できたとするものである。Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-32689 proposes a gas generating agent for an air bag, which is composed of azodicarbonamide and oxohalogenate. In addition, JP-A-6-3
2690 discloses azodicarbonamide, oxohalogenates, and [ZnO, ZnCO 3 , urea, MnO.
2 , FeCl 3 , CuO, Pb 3 O 4 , PbO 2 , Pb
O, S, TiO 2 , V 2 O 5 , CeO 2 , Ho 2 O 3 ,
CaO 2 and Yb 2 O 3 ] has been proposed as a gas generating agent for an air bag, which is composed of at least one combustion modifier. All of them utilize the reducibility of azodicarbonamide, and by reacting this directly with a specific oxidant called oxohalogenate, the impact ignitability, burning rate, and gas generation equivalent to those of the sodium azide-based gas generating agent are obtained. Amount and relatively low combustion temperature could be achieved.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】アゾジカルボンアミド
を主成分にしようとする着眼点は優れているものの、ア
ゾジカルボンアミドとオキソハロゲン酸塩とを反応させ
ると、人に対する許容値を遙かに越える量のＮＯｘが発
生するおそれがある。このＮＯｘの発生は、例えば特開
昭５０−１１８９７９号公報に、熱分解によって窒素ガ
スを生成する有機系熱分解性物質と酸化剤とを反応させ
ると、ＣＯ、ＮＨ3 、ＮＯｘ、Ｈ2 Ｏ等も若干発生する
とあるように、示唆されている。Although the aim of using azodicarbonamide as a main component is excellent, the reaction between azodicarbonamide and oxohalic acid salt far exceeds the permissible value for humans. An amount of NOx may be generated. The generation of NOx is described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 50-189979, when CO, NH 3 , NOx, and H 2 O are generated by reacting an organic thermal decomposable substance that produces nitrogen gas by thermal decomposition with an oxidant. It has been suggested that some of the above may occur.
【００１０】このアゾジカルボンアミドは化１に示す構
造を有するものであり、熱分解によってアンモニアを発
生する。This azodicarbonamide has a structure shown in Chemical formula 1 and generates ammonia by thermal decomposition.
【００１１】[0011]
【化１】 [Chemical 1]
【００１２】発生したアンモニアとオキソハロゲン酸塩
の代表例である塩素酸カリウムと過塩素酸カリウムの反
応式を化２に示す。The reaction formula of potassium chlorate and potassium perchlorate, which are typical examples of the generated ammonia and oxohalogenate, is shown in Chemical formula 2.
【００１３】[0013]
【化２】 [Chemical 2]
【００１４】塩素酸カリウムの反応式を示すＮｏ．１及
び過塩素酸カリウムの反応式を示すＮｏ．２のいずれ
も、Ｎ2 ガスを生成する式ａとＮＯ2 を生成する式ｂと
を有している。式ｂのＮＯ2 生成に対するギブス自由エ
ネルギーΔＧｆ°は式ａのＮ2ガス生成に対するギブス
自由エネルギーΔＧｆ°と同じ程度に大きい。しかも、
式ｂも式ａと同様に生成熱ΔＨｆ°がマイナスの発熱反
応であって、反応が促進する。すなわち、アンモニアと
塩素酸カリウム及び過塩素酸カリウムの反応では、Ｎ2
ガス生成と同程度の容易さでＮＯ2 が生成され、ＮＯｘ
の発生が避けられない。No. 1 showing the reaction formula of potassium chlorate. No. 1 showing the reaction formulas of 1 and potassium perchlorate. Both of the two have an equation a that produces N 2 gas and an equation b that produces NO 2 . The Gibbs free energy ΔGf ° for NO 2 production in the equation b is as large as the Gibbs free energy ΔGf ° for the N 2 gas production in the equation a. Moreover,
Similarly to the formula a, the formula b is an exothermic reaction in which the heat of formation ΔHf ° is minus, and the reaction is accelerated. That is, in the reaction of ammonia with potassium chlorate and potassium perchlorate, N 2
NO 2 is generated as easily as gas and NOx
Occurrence of is inevitable.
【００１５】ＮＯが水と反応すると亜硝酸になり、ＮＯ
2 が水と反応すると硝酸になるため、人体に対して極め
て有害である。エアバッグを膨張させるガスは、膨張後
は速やかにエアバッグ外に排出される。乗員が排出され
たガスを多量に吸引することは避けられず、多量のＮＯ
ｘを含むガス発生剤はエアバッグ用には使用できないこ
とになる。When NO reacts with water, it becomes nitrous acid, and NO
When 2 reacts with water, it becomes nitric acid, which is extremely harmful to the human body. The gas that inflates the airbag is quickly discharged to the outside of the airbag after the inflation. It is inevitable that the occupant will inhale a large amount of the exhausted gas, and a large amount of NO
The gas generating agent containing x cannot be used for an airbag.
【００１６】本発明は、上述のようにＮＯｘ発生の過程
を理論的に追求し、更に反応進行過程をも理論的に追求
する過程で生み出されたものであり、その目的とすると
ころは、アゾジカルボンアミドの如く、熱分解でアンモ
ニアを発生するアミノ基含有有機物であっても、ＮＯｘ
の発生を抑制しつつ、アジ化ソーダ系ガス発生剤と同等
の衝撃着火性、燃焼速度、ガス発生量及び比較的低い燃
焼温度を達成するエアバッグ用ガス発生剤を提供するこ
とを目的とする。The present invention was created in the process of theoretically pursuing the process of NOx generation as described above and also theoretically pursuing the process of reaction progress. Even with an amino group-containing organic substance that generates ammonia by thermal decomposition, such as dicarbonamide, NOx
It is an object of the present invention to provide a gas generant for an airbag that achieves impact ignitability, combustion speed, gas generation amount, and relatively low combustion temperature equivalent to those of a sodium azide-based gas generant while suppressing the generation of .
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のエア
バッグ用ガス発生剤は、（ａ）アミノ基含有有機物、
（ｂ）硝酸塩を主成分とする酸化剤、（ｃ）シリコン樹
脂を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒
又は成形されているものである。好ましくは、（ａ）ア
ミノ基含有有機物：２０〜５０重量％、（ｂ）硝酸塩を
重量で１／２以上含む酸化剤：４０〜７０重量％、
（ｃ）シリコン樹脂：２〜２０重量％を含んで成り、前
記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形されている
ものである。更に好ましくは、シリコン樹脂の含有量が
５〜１０重量％のものである。That is, the gas generating agent for an air bag of the present invention comprises (a) an amino group-containing organic substance,
(B) An oxidizing agent containing a nitrate as a main component, and (c) a silicone resin, which are granulated or molded with the silicone resin as an inclusion. Preferably, (a) an organic compound containing an amino group: 20 to 50% by weight, (b) an oxidizing agent containing 1/2 or more by weight of nitrate: 40 to 70% by weight,
(C) Silicone resin: 2 to 20% by weight, and is granulated or molded with the silicone resin as an inclusion. More preferably, the content of silicone resin is 5 to 10% by weight.
【００１８】アミノ基含有有機物は窒素ガス生成成分で
あり、通常の燃焼過程では熱分解によるアンモニアの発
生を伴う。このようなアミノ基含有有機物としては、ア
ゾジカルボンアミド、トリアミノグアニジンナイトレー
ト、５−アミノテトラゾールがある。The amino group-containing organic matter is a nitrogen gas generating component, and is accompanied by generation of ammonia by thermal decomposition in a normal combustion process. Such amino group-containing organic substances include azodicarbonamide, triaminoguanidine nitrate, and 5-aminotetrazole.
【００１９】硝酸塩を含む酸化剤は酸素供給成分であ
り、アミノ基含有有機物との組合せによって所定の温度
範囲にある発火温度を選択できる。したがって、アミノ
基含有有機物と酸化剤の配合における量的割合は、アミ
ノ基含有有機物を完全に燃焼できる化学量論量とすれば
よいが、燃焼速度、燃焼温度、燃焼ガス組成などを調整
するためには、アミノ基含有有機物が２０〜５０重量％
に対して酸化剤が４０〜７０重量％である。The oxidizer containing nitrate is an oxygen-supplying component, and its ignition temperature within a predetermined temperature range can be selected by combining it with an amino group-containing organic substance. Therefore, the quantitative ratio in the mixing of the amino group-containing organic matter and the oxidizing agent may be a stoichiometric amount that can completely burn the amino group-containing organic matter, but in order to adjust the burning rate, the burning temperature, the combustion gas composition, etc. Contains 20 to 50% by weight of amino group-containing organic matter.
On the other hand, the oxidizer is 40 to 70% by weight.
【００２０】酸化剤としては、硝酸ナトリウム、硝酸カ
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムなどの一種
以上が使用できる。オキソハロゲン酸塩としては、塩素
酸塩（塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸バリ
ウムなど）、臭素酸塩（臭素酸ナトリウム、臭素酸カリ
ウムなど）、ヨウ素酸塩（ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素
酸カリウムなど）並びに過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨ
ウ素酸塩などの一種以上が使用できる。なお、この酸化
剤には、Ｋ2 Ｏ2 、Ｎａ2 Ｏ2 などの金属過酸化物を含
ませることができる。As the oxidizing agent, one or more of sodium nitrate, potassium nitrate, barium nitrate, strontium nitrate and the like can be used. Oxohalogenates include chlorates (potassium chlorate, sodium chlorate, barium chlorate, etc.), bromates (sodium bromate, potassium bromate, etc.), iodates (sodium iodate, potassium iodate). Etc.) and one or more of perchlorate, perbromate, periodate and the like can be used. The oxidizing agent may contain a metal peroxide such as K 2 O 2 or Na 2 O 2 .
【００２１】バインダとして機能するシリコン樹脂とし
ては、常温硬化のシリコンゴムが最も好ましい。造粒又
は成形のためには、その含有量は２〜２０重量％が好ま
しい。含有量が２０％を越えると着火性が悪くなり、２
％未満では成形しにくくなる。そこで特に好ましくは５
〜１０重量％である。The silicon resin which functions as a binder is most preferably room temperature curable silicone rubber. For granulation or molding, the content is preferably 2 to 20% by weight. If the content exceeds 20%, the ignitability deteriorates, and 2
If it is less than%, it becomes difficult to mold. Therefore, 5 is particularly preferable.
10 to 10% by weight.
【００２２】つぎに、必要に応じて添加される吸熱分解
性物質としては、ＺｎＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3
ＮａＨＣＯ3 などの金属炭酸塩、ＭｇＣ2 Ｏ4 ・２Ｈ2
Ｏなどの金属しゅう酸塩がある。この吸熱分解性物質
は、発生したガス温度の低下の為に加えられる。ガス温
度が高温になると、エアバッグに及ぼす影響が無視でき
なくなるため、のこ吸熱分解性物質で温度調整を行う。Next, as endothermic decomposable substances added as necessary, ZnCO 3 , CaCO 3 , MgCO 3
Metal carbonates such as NaHCO 3, MgC 2 O 4 · 2H 2
There are metal oxalates such as O. This endothermic decomposable substance is added to lower the temperature of the generated gas. When the gas temperature becomes high, the effect on the airbag cannot be ignored, so the temperature is adjusted with a sawtooth endothermic substance.
【００２３】更に、本発明組成物には、その性質を損な
わない範囲で、従来のアジ化ソーダを主成分とするガス
発生剤に添加される各種添加剤（上述した金属還元剤、
ｐＨ調整剤、機械的性能向上剤）が含まれていてもよ
い。Further, in the composition of the present invention, various additives (the above-mentioned metal reducing agents, which are added to the conventional gas generating agent containing sodium azide as a main component, to the extent that the properties thereof are not impaired)
A pH adjusting agent and a mechanical performance improving agent) may be contained.
【００２４】[0024]
【作用】特に本発明の酸化剤は、前記したＮＯｘ対策
上、硝酸塩を主成分とする事が必須である。即ち、前記
〔化２〕に示した反応式ＮＯ．１，２の如く夫々Ｎ2 Ｎ
Ｏ2 を生成する反応を、硝酸塩の代表例である硝酸ナト
リウム及び硝酸カリウムについて見てみると、〔化３〕
のＮＯ．３，４の如き反応式が得られる。これらの式か
ら明らかな様に、ＮＯ2 を発生する式ｂのＮＯ2 生成に
対するギブス自由エネルギーΔＧｆ°は大きなプラスの
値であり、通常ではこの反応は進行しない事が分かる。
一方、Ｎ2 ガス生成に対するギブス自由エネルギーΔＧ
ｆ°はマイナスであり、容易に反応が進行する事が分か
る。この事から、アミノ基含有有機物を、硝酸塩を酸化
剤として分解反応させると、ＮＯｘが発生せず無害なＮ
2 ガスのみが発生する事が分かる。In particular, it is essential that the oxidizing agent of the present invention contains nitrate as a main component in order to prevent NOx described above. That is, the reaction formula NO. 1 and 2 respectively N 2 N
Looking at the reaction for producing O 2 with sodium nitrate and potassium nitrate, which are typical examples of nitrates,
NO. Reaction formulas such as 3 and 4 are obtained. As is apparent from these equations, Gibbs free energy DerutaGf ° for NO 2 generation equation b for generating NO 2 is the value of a large positive, this reaction it is understood not to proceed in the normal.
On the other hand, Gibbs free energy ΔG for N 2 gas generation
f ° is negative and it can be seen that the reaction proceeds easily. From this fact, when an organic compound containing an amino group is decomposed by using a nitrate as an oxidizing agent, NOx is not generated and harmless N
It can be seen that only 2 gases are generated.
【００２５】本発明では、この硝酸塩を用いる事が必須
であるが、酸化剤の全てを硝酸塩とする必要はない。即
ち、ＮＯｘ発生を抑制できる範囲において、他の酸化剤
例えばオキソハロゲン酸塩の如き一般的な酸化剤を添加
する事も可能である。これは、前記〔化２〕及び〔化
３〕の反応式から明らかな様に、硝酸塩を用いる場合の
ＮＯ2 生成に対するギブス自由エネルギーΔＧｆ°は３
００〜５３０〔Kcal/mol〕であるのに対し、オキソハロ
ゲン酸塩を用いる場合のそれは、−１００〔Kcal/mol〕
程度であるので、両者を混在させても、総合反応でのＮ
Ｏ2 生成に対するギブス自由エネルギーΔＧｆ°がマイ
ナスになるには、相当多量のオキソハロゲン酸塩の存在
が必要になる。そこで、本発明では、ＮＯｘの発生が問
題にならない程度に、これらオキソハロゲン酸塩の添加
を許容している。このオキソハロゲン酸塩の添加量は、
被分解物であるアミノ基含有有機物の種類、オキソハロ
ゲン酸塩の種類等により当然異なるものであるが、少な
くとも酸化剤中の５０重量％以上は硝酸塩にするとよ
い。この割合であれば、オキソハロゲン酸塩とアンモニ
アとの反応により生成するＮＯ2 量を、問題のない程度
に抑える事ができる。尚、かかるオキソハロゲン酸塩を
添加する事により、後述する硝酸塩の反応性が改善され
る効果も期待できる。In the present invention, it is essential to use this nitrate, but it is not necessary to use all the oxidizing agents as nitrates. That is, it is possible to add another oxidizing agent, for example, a general oxidizing agent such as an oxohalogenate, within a range in which NOx generation can be suppressed. This is because the Gibbs free energy ΔGf ° for NO 2 production when nitrate is used is 3 as is clear from the reaction formulas of [Chemical Formula 2] and [Chemical Formula 3].
While it is from 0 to 530 [Kcal / mol], it is -100 [Kcal / mol] when using an oxohalogenate.
However, even if both are mixed, N in the overall reaction
In order for the Gibbs free energy ΔGf ° for O 2 generation to become negative, the presence of a considerably large amount of oxohalogenate is required. Therefore, in the present invention, the addition of these oxohalogenates is allowed to the extent that the generation of NOx is not a problem. The amount of oxohalogenate added is
Although it naturally varies depending on the type of the amino group-containing organic substance to be decomposed, the type of oxohalogenate, etc., at least 50% by weight or more of the oxidizing agent should be nitrate. With this ratio, the amount of NO 2 produced by the reaction between the oxohalogenate and ammonia can be suppressed to a level without problems. It should be noted that the effect of improving the reactivity of nitrate described below can be expected by adding such an oxohalogenate.
【００２６】一方、硝酸塩は、反応前に融解して吸熱す
るという性質を有するため、着火性が悪く燃焼速度も遅
いという特有の問題を有している。係る硝酸塩の欠点を
補うものとして、黒色火薬に代表される硫黄系化合物を
含む燃焼促進剤を添加する方法が一般的であるが、硫黄
系化合物の燃焼により亜硫酸ガス等のＳＯｘが発生し、
これが前記ＮＯｘと同様に有害ガスの問題を発生する事
に加えて臭気の問題をも発生する事になる。そこで本発
明では、硝酸塩の持つ係る着火性，燃焼性に対する問題
点を解決する手段として、シリコン樹脂を添加する点に
大きな特徴がある。即ちシリコン樹脂は〔化４〕に表示
した構造式で示される３次元的な構造を有している。On the other hand, nitrate has a characteristic problem that it melts and absorbs heat before the reaction, so that it has a poor ignitability and a slow burning rate. As a method of compensating for the drawbacks of the nitrate, a method of adding a combustion accelerator containing a sulfur-based compound represented by black powder is common, but SOx such as sulfurous acid gas is generated by the combustion of the sulfur-based compound,
This causes a problem of odor as well as the problem of harmful gas as in the case of NOx. Therefore, the present invention has a great feature in adding a silicone resin as a means for solving the problems associated with the ignitability and combustibility of the nitrate. That is, the silicone resin has a three-dimensional structure represented by the structural formula shown in [Chemical Formula 4].
【００２７】[0027]
【化４】 [Chemical 4]
【００２８】このシリコン樹脂の構造のうち、Ｓｉ基は
無機物的性質を有し、Ｒ（アルキル基等）は有機物的性
質を有している。従って、シリコン樹脂は、有機物であ
るアミノ基含有有機物と無機物である硝酸塩の間にあっ
て、両者に馴染み且つ両者を緊密にバインドする作用を
有している。その結果、両者間の熱伝導も良好になり、
点火薬の燃焼による高温ガスによって、直ちに硝酸塩の
融解及びアミノ基含有有機物の分解を生じ、同時に該ア
ミノ基含有有機物の分解によって生じたアンモニアと硝
酸塩との前述の反応が促進し且つ連鎖的に進行する事に
よって、ガス化反応が一気に爆発的に進行する事にな
る。In the structure of this silicone resin, the Si group has an inorganic property and the R (alkyl group etc.) has an organic property. Therefore, the silicone resin is present between the organic substance containing an amino group and the nitrate salt which is an inorganic substance, and has a function of accommodating both and tightly binding both. As a result, heat conduction between the two becomes better,
The high temperature gas resulting from the combustion of the ignition charge immediately causes the melting of the nitrate and the decomposition of the amino group-containing organic matter, and at the same time promotes the above-mentioned reaction between ammonia and the nitrate generated by the decomposition of the amino group-containing organic matter and proceeds in a chain. By doing so, the gasification reaction will proceed explosively at once.
【００２９】又、本発明では、シリコン樹脂はバインダ
としても機能するので、粉状のアミノ基含有有機物と粉
状の酸化剤にシリコン樹脂を添加し、粒状に造粒或いは
ペレット，ストランド状に形成する事になる。この工程
において、シリコン樹脂自体は熱的にも化学的にも安定
な物質であるので、これをバインダとして用いる事によ
る作業上の問題点は全く無く且つ得られた成形体の品質
も安定している。Further, in the present invention, since the silicone resin also functions as a binder, the silicone resin is added to the powdery amino group-containing organic substance and the powdery oxidizing agent to form granules or pellets or strands. Will be done. In this process, since the silicone resin itself is a thermally and chemically stable substance, there is no problem in working by using this as a binder and the quality of the obtained molded product is stable. There is.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明のエアバッグ用ガス発生剤は、ア
ジ化ソーダの如く厳重な密封や厳重なフィルター機構を
必要としないアミノ基含有有機物を基剤とするエアバッ
グ用ガス発生剤を実用化することができるという効果を
奏する。すなわち、熱分解でアンモニアを発生するアミ
ノ基含有有機物を通常の酸化剤で酸化反応させると、Ｎ
Ｏｘを発生するが、特定の酸化剤である硝酸塩を主成分
として用いることで、ＮＯｘの発生を阻止する。しか
し、硝酸塩着火前の融解は吸熱反応であるので、反応が
遅れるのをシリコン樹脂のバインダで補い、ＮＯｘ発生
阻止と適度の反応速度を維持する。As the gas generating agent for an air bag of the present invention, a gas generating agent for an air bag based on an organic compound containing an amino group which does not require a strict sealing and a strict filter mechanism like sodium azide is practically used. There is an effect that can be realized. That is, when an amino group-containing organic substance that generates ammonia by thermal decomposition is subjected to an oxidation reaction with an ordinary oxidizing agent, N
Ox is generated, but the use of a specific oxidant, nitrate, as a main component prevents generation of NOx. However, since the melting before the ignition of nitrate is an endothermic reaction, the delay of the reaction is compensated by the binder of silicon resin to prevent the generation of NOx and maintain an appropriate reaction rate.
【００３１】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を
一層明瞭なものにする。しかし、本発明がこれらの実施
例のみに限定されるものではない。The present invention will be made clearer with reference to Examples and Comparative Examples below. However, the present invention is not limited to only these examples.
【００３２】〔実施例１〕表１に示した組合せにおい
て、下記割合で混合した。 アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）（和光純薬工業株式会社製） ３．７グラム ＫＮＯ3 （和光純薬工業株式会社製） ３．５グラム ＫＣｌＯ3 （和光純薬工業株式会社製） ２．０グラム シリコン樹脂（Ｓｉ−ＲＴＶゴム；信越化学工業株式会社製ＫＥ−４４１Ｔ ） ０．８グラム 上述した物質に、溶剤として酢酸イソアミル５重量部を
加え、１０分間混練した後に、直径３ｍｍ×厚さ３ｍｍ
の孔を有する型枠の入れ、２４時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。[Example 1] The combinations shown in Table 1 were mixed in the following proportions. Azodicarbonamide (ADCA) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3.7 grams KNO 3 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3.5 grams KClO 3 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.0 grams Silicon Resin (Si-RTV rubber; KE-441T manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.8 g To the above substances, 5 parts by weight of isoamyl acetate as a solvent was added, and the mixture was kneaded for 10 minutes, and then the diameter was 3 mm and the thickness was 3 mm.
The mold having the pores was placed and allowed to stand at room temperature for 24 hours for curing to give pellet-shaped tablets.
【００３３】この錠剤１０グラムを１リットルのステン
レス容器中でＢ／ＫＮＯ3 入り点火具を用いて着火燃焼
させ、発生圧力の経時変化を記録した。その結果を表１
に示す。着火時間は適切であるとともに、ＮＯｘの発生
量は人体に対する許容範囲であった。なお、着火時間は
１０ｍｓｅｃ以内を合格、Ｐｍａｘ−ｔｍｓｅｃは１０
０ｍｓｅｃ以内を合格、ＮＯｘｐｐｍは２００ｐｐｍ以
内を夫々合格とした。10 g of the tablets were ignited and burned in a 1 liter stainless steel container by using an igniter containing B / KNO 3 and the change in generated pressure with time was recorded. The results are shown in Table 1.
Shown in. The ignition time was appropriate and the amount of NOx produced was within the permissible range for the human body. The ignition time is within 10 msec, and Pmax-tmsec is 10
Passes within 0 msec and NOx ppm within 200 ppm were passed.
【００３４】〔実施例２〕ＡＤＣＡに代わりトリアミノ
グアニジンナイトレート（ＴＡＧＮ）（中国化薬株式会
社製）を使用し、実施例１と同様に錠剤にし、１リット
ルタンクテストを実施した、その結果を表１に示す。着
火時間は適切であるとともに、ＮＯｘの発生量は人体に
対する許容範囲であった。[Example 2] Triaminoguanidine nitrate (TAGN) (manufactured by Chugoku Kayaku Co., Ltd.) was used in place of ADCA, tablets were formed in the same manner as in Example 1, and a 1-liter tank test was conducted. Is shown in Table 1. The ignition time was appropriate and the amount of NOx produced was within the permissible range for the human body.
【００３５】〔実施例３〕実施例１と同じ組成で、直径
２ｍｍの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
てストランド状に造粒し、１リットルタンクテストを実
施した、その結果を表１に示す。着火時間は適切である
とともに、ＮＯｘの発生量は人体に対する許容範囲であ
った。Example 3 The same composition as in Example 1 was extruded from a punching metal having a large number of holes with a diameter of 2 mm to form a strand, and a 1 liter tank test was conducted. The results are shown in Table 1. . The ignition time was appropriate and the amount of NOx produced was within the permissible range for the human body.
【００３６】〔実施例４〕実施例２と同じ組成で、直径
２ｍｍの多数孔を有するパンチングメタルより押し出し
て造粒し、１リットルタンクテストを実施した、その結
果を表１に示す。着火時間は適切であるとともに、ＮＯ
ｘの発生量は人体に対する許容範囲であった。Example 4 The same composition as in Example 2 was extruded from a punching metal having a large number of holes having a diameter of 2 mm to granulate it, and a 1 liter tank test was carried out. The results are shown in Table 1. Ignition time is appropriate and NO
The amount of x generated was within the allowable range for the human body.
【００３７】〔比較例１〕上記ＡＤＣＡの３．７グラム
と塩素酸カリウム５．５グラムにトラガカントゴム０．
６グラムを加え、溶剤として酢酸イソアミル５重量部を
加え、１０分間混練した後に、直径３ｍｍ×厚さ３ｍｍ
の孔を有する型枠の入れ、２４時間室温放置して硬化さ
せ、ペレット状の錠剤とした。この錠剤１０グラムを１
リットルのステンレス容器中でＢ／ＫＮＯ3 入り点火具
を用いて着火燃焼させ、発生圧力の経時変化を記録し
た。その結果を表１に示す。着火時間は適切であるが、
人体に有害な多量のＮＯｘを発生している。Comparative Example 1 3.7 g of the above ADCA, 5.5 g of potassium chlorate, and 0.1 g of tragacanth rubber were used.
After adding 6 g and adding 5 parts by weight of isoamyl acetate as a solvent and kneading for 10 minutes, a diameter of 3 mm and a thickness of 3 mm
The mold having the pores was placed and allowed to stand at room temperature for 24 hours for curing to give pellet-shaped tablets. 1 gram of this tablet
Ignition and combustion were carried out using a igniter containing B / KNO 3 in a liter stainless steel container, and changes in generated pressure with time were recorded. The results are shown in Table 1. Ignition time is appropriate,
Generates a large amount of NOx, which is harmful to the human body.
【００３８】〔比較例２〕実施例１と同じ組成で、バイ
ンダーに、Ｓｉ−ＲＴＶゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム（和光純薬工業株式会社製）を使い、錠剤
にして１リットルタンクテストを実施した。その結果を
表１に示す。ペレットは着火せず、ペレット表面が焦げ
ただけであった。Comparative Example 2 Using the same composition as in Example 1 but using the same weight of tragacanth rubber (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the binder instead of Si-RTV rubber, tablets were prepared and a 1 liter tank test was conducted. Carried out. The results are shown in Table 1. The pellets did not ignite, only the surface of the pellets burnt.
【００３９】〔比較例３〕実施例２と同じ組成で、バイ
ンダーに、Ｓｉ−ＲＴＶゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム（和光純薬工業株式会社製）を使い、錠剤
にして１リットルタンクテストを実施した。その結果を
表１に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。COMPARATIVE EXAMPLE 3 Using the same composition as in Example 2 but using the same weight of tragacanth rubber (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the binder instead of Si-RTV rubber, tablets were prepared and a 1 liter tank test was conducted. Carried out. The results are shown in Table 1. The ignition speed is too slow to be put to practical use.
【００４０】〔比較例４〕実施例３と同じ組成で、バイ
ンダーに、Ｓｉ−ＲＴＶゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム（和光純薬工業株式会社製）を使い、造粒
して１リットルタンクテストを実施した。その結果を表
１に示す。着火しなかった。[Comparative Example 4] The same composition as in Example 3 was used, but instead of the Si-RTV rubber, the same weight of tragacanth rubber (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the binder, and the mixture was granulated and subjected to a 1 liter tank test. Was carried out. The results are shown in Table 1. Did not ignite.
【００４１】〔比較例５〕実施例４と同じ組成で、バイ
ンダーに、Ｓｉ−ＲＴＶゴムに代わって同じ重量のトラ
ガカントゴム（和光純薬工業株式会社製）を使い、造粒
して１リットルタンクテストを実施した。その結果を表
１に示す。着火速度は遅く、実用に供しえない。Comparative Example 5 Using the same composition as in Example 4 but using the same weight of tragacanth rubber (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as the binder instead of Si-RTV rubber, granulation and 1 liter tank test Was carried out. The results are shown in Table 1. The ignition speed is too slow to be put to practical use.
【００４２】[0042]
【表１】 [Table 1]
【００４３】なお、実施例１〜４及び比較例１〜５のＮ
Ｏｘは、株式会社ガステック製ＮＯ＋ＮＯ2 窒素酸化物
用検知管で測定した。Incidentally, N in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5
Ox was measured by NO + NO 2 nitrogen oxide detector tube manufactured by Gastech Co., Ltd.
【化３】 [Chemical 3]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｋ 3/00 Ａ (72)発明者 田口 通久 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内 (72)発明者 太田 耕造 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location C09K 3/00 A (72) Inventor Michihisa Taguchi 3903-39, Abundant Town, Himeji City, Hyogo Prefecture Inside the Himeji Plant of Yakuhin Co., Ltd. (72) Inventor Kozo Ota 3903-39, Abundant Town, Himeji City, Hyogo Prefecture Nippon Kayaku Co., Ltd. Inside the Himeji Plant
Claims (7)
塩を主成分とする酸化剤、（ｃ）シリコン樹脂を含んで
成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒又は成形さ
れているエアバッグ用ガス発生剤。1. An air comprising (a) an organic compound containing an amino group, (b) an oxidizing agent containing a nitrate as a main component, and (c) a silicone resin, which is granulated or molded with the silicone resin as an inclusion. Gas generating agent for bags.
重量％、（ｂ）硝酸塩を重量で１／２以上含む酸化剤：
４０〜７０重量％、（ｃ）シリコン樹脂：２〜２０重量
％を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物として造粒
又は成形されているエアバッグ用ガス発生剤。2. (a) Amino group-containing organic matter: 20 to 50
%, (B) Oxidizing agent containing 1/2 or more by weight of nitrate:
A gas generating agent for an air bag, which comprises 40 to 70% by weight and (c) a silicone resin: 2 to 20% by weight and is granulated or molded with the silicone resin as an inclusion.
量％に代わり５〜１０重量％である請求項２記載のエア
バッグ用ガス発生剤。3. The gas generating agent for an air bag according to claim 2, wherein the content of the silicone resin is 5 to 10% by weight instead of 2 to 20% by weight.
ボンアミド、トリアミノグアニジンナイトレート、５−
アミノテトラゾールの一種以上である請求項１〜３記載
のエアバッグ用ガス発生剤。4. The organic substance containing an amino group is azodicarbonamide, triaminoguanidine nitrate, 5-
The gas generating agent for an airbag according to claim 1, which is one or more kinds of aminotetrazole.
リウム、硝酸バリウム、硝酸ストロンチウムの一種以上
である請求項１〜３記載のエアバッグ用ガス発生剤。5. The gas generating agent for an airbag according to claim 1, wherein the nitrate is one or more of sodium nitrate, potassium nitrate, barium nitrate and strontium nitrate.
塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、ヨウ素酸塩、
過ヨウ素酸塩の１種以上からなるオキソハロゲン酸塩を
含んでいるものである請求項１〜３記載のエアバッグ用
ガス発生剤。6. The oxidant is, in addition to nitrate, chlorate, perchlorate, bromate, perbromate, iodate,
The gas generating agent for an air bag according to any one of claims 1 to 3, which contains an oxohalogenate composed of at least one kind of periodate.
塩を主成分とする酸化剤、（ｃ）シリコン樹脂、（ｄ）
金属炭酸塩、金属しゅう酸塩の一種以上からなる吸熱分
解性物質を含んで成り、前記シリコン樹脂を介在物とし
て造粒又は成形されているエアバッグ用ガス発生剤。7. (a) Amino group-containing organic substance, (b) Nitrate-based oxidizing agent, (c) Silicon resin, (d)
A gas generating agent for an air bag, which comprises an endothermic decomposable substance composed of one or more of metal carbonate and metal oxalate and is granulated or molded with the silicone resin as an inclusion.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP13099394A JPH07309194A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Gas-forming agent for air bag |
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| JP13099394A JPH07309194A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Gas-forming agent for air bag |
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