JPH0761885A - Gas generating agent composition - Google Patents

Gas generating agent composition

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JPH0761885A
JPH0761885A JP5206623A JP20662393A JPH0761885A JP H0761885 A JPH0761885 A JP H0761885A JP 5206623 A JP5206623 A JP 5206623A JP 20662393 A JP20662393 A JP 20662393A JP H0761885 A JPH0761885 A JP H0761885A
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JP
Japan
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gas
nitrogen
amount
compound
cellulose acetate
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Application number
JP5206623A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Ochi
弘二 越智
Choichi Asano
暢一 浅野
Kazunori Matsuda
和典 松田
Kiyoaki Yanase
清明 柳瀬
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE4412871A priority patent/DE4412871C2/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a gas generating agent composition which increases a formed amount of a gas, can reduce an amount of a gas generating agent in a gas generator and miniaturize the gas generator, is a composition not containing sodium azide and dose not substantially form carbon monoxide. CONSTITUTION:This gas generating agent composition comprises cellulose acetate and a perchlorate such as potassium perchlorate as main components and contains a nitrogen-containing nonmetallic compound which is composed of at least nitrogen and hydrogen and contains >=11wt.% of hydrogen. Nitroguanidine or guanidine nitrate is used as the nitrogen-containing nonmetallic compound. The amount of nitrogen in the nitrogen-containing nonmetallic compound is preferably 10-83wt.% and the amount of the nitrogen-containing nonmetallic compound mixed is preferably 10-45wt.%. The amount of cellulose acetate is preferably 8-26wt.% and that of potassium perchlorate is preferably 45-87.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば衝突時の安全
装置として自動車に装着されるエアバッグ装置のガス発
生器に用いられるガス発生剤組成物に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generant composition for use in a gas generator of an airbag device mounted on an automobile as a safety device in the event of a collision.

【0002】[0002]

【従来の技術】エアバッグは例えば自動車の車内のステ
アリングホイールに装着され、衝突時に膨張して乗員を
保護する。このエアバッグを膨らませるために用いられ
るガス発生剤としては、アジ化ナトリウムと各種酸化剤
とを主成分とするものが知られており、これを燃焼させ
ることにより窒素ガスを発生させ、エアバッグを膨張さ
せる。
2. Description of the Related Art An air bag is mounted on, for example, a steering wheel inside a vehicle and inflates in a collision to protect an occupant. As a gas generating agent used to inflate this airbag, one containing sodium azide and various oxidizing agents as main components is known, and by burning this, nitrogen gas is generated to generate an airbag. Inflate.

【0003】アジ化ナトリウムを主成分とするガス発生
剤は、燃焼によるガス成分としては清浄な窒素ガスを発
生するので、ガス発生剤としては好ましいものである。
しかし、アジ化ナトリウムは強い毒性があり、かつ酸や
重金属と接触した際には鋭敏な爆発性物質を形成しやす
いため、製造時や廃棄時に特段の注意を払う必要があ
る。また、アジ化ナトリウムを主成分とするガス発生剤
は、燃焼後には腐食性のナトリウムやナトリウム化合物
を多量に生成するため、廃棄時にこれらの処理まで実施
する必要がある。
A gas generating agent containing sodium azide as a main component produces a clean nitrogen gas as a gas component by combustion and is therefore preferable as a gas generating agent.
However, sodium azide is highly toxic and easily forms a sensitive explosive substance when it comes into contact with an acid or a heavy metal. Therefore, it is necessary to pay particular attention during production and disposal. Further, since the gas generating agent containing sodium azide as a main component produces a large amount of corrosive sodium and sodium compounds after combustion, it is necessary to carry out these treatments at the time of disposal.

【0004】この問題を解決するために、アジ化ナトリ
ウムを用いないガス発生剤組成物が多方面で研究されて
いる。例えば、特公昭58−20919号公報には次の
(イ)、(ロ)および(ハ)よりなる組成物が開示され
ている。すなわち、その組成物は(イ)アルカリ金属も
しくはアルカリ土類金属の塩素酸塩または過塩素酸塩で
ある酸化剤78〜92重量%、(ロ)酢酸セルロース
7.9〜17.2重量%、(ハ)炭素を含有する燃焼調
節剤0.1〜0.8重量%を有する混成火薬よりなって
いる。
In order to solve this problem, gas generant compositions which do not use sodium azide have been studied in various fields. For example, Japanese Patent Publication No. 58-20919 discloses a composition comprising the following (a), (b) and (c). That is, the composition is (a) 78 to 92% by weight of an oxidizing agent which is a chlorate or perchlorate of an alkali metal or an alkaline earth metal, (b) cellulose acetate 7.9 to 17.2% by weight, (C) It is composed of a mixed explosive having 0.1 to 0.8% by weight of a combustion control agent containing carbon.

【0005】炭素を含有する燃焼調節剤としては、例え
ばアセチレンブラックまたはグラファイトが使用され
る。そして、この組成物は実質的に一酸化炭素を生成せ
ず、水、二酸化炭素および酸素よりなる生成ガスを、標
準状態において約0.36リットル/g発生する。
As carbon-containing combustion control agents, for example acetylene black or graphite are used. Then, this composition does not substantially produce carbon monoxide, and produces a product gas consisting of water, carbon dioxide and oxygen in a standard state at about 0.36 liter / g.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なガス発生剤組成物は燃焼温度が非常に高く、ガス発生
器に組み込まれて使用されたとき、エアバッグの焼損な
どを防ぐために生成ガスを充分に冷却する必要があると
いう問題があった。そのため、ガス発生器の内部に多量
の冷却剤を必要とし、このことはガス発生器を小型化す
る上での障害になるという問題があった。
However, the above-mentioned gas generant composition has a very high combustion temperature, and when it is used by being incorporated in a gas generator, the generated gas composition is used to prevent burnout of an airbag. There was a problem in that it was necessary to cool it sufficiently. Therefore, a large amount of coolant is required inside the gas generator, which is a problem in reducing the size of the gas generator.

【0007】また、一般的にガス発生器の小型軽量化
は、ガス発生剤の単位重量あたりの生成ガス量をより大
きくすることによって、ガス発生器1個あたりのガス発
生剤の必要量が少なくなるため、より高度に達成され
る。しかしながら、このような小型軽量化はいまだ十分
に果たされていないという問題があった。
[0007] In general, in order to reduce the size and weight of a gas generator, the required amount of the gas generating agent per gas generator is reduced by increasing the amount of gas generated per unit weight of the gas generating agent. Will be achieved at a higher level. However, there has been a problem that such a reduction in size and weight has not been sufficiently achieved.

【0008】さらに、エアバッグ展開用に使用されるガ
ス発生剤組成物が燃焼したとき、発生するガス中に有毒
な一酸化炭素を含有することは不適当である。この発明
はこのような従来技術の問題に着目してなされたもので
ある。その目的とするところは、生成ガス量を多くする
とともに、燃焼温度を低下させることにより、ガス発生
器内のガス発生剤の量を減らすことが可能となり、ガス
発生器の小型化を図ることができるガス発生剤組成物を
提供することにある。他の目的は、アジ化ナトリウムを
含有しない組成物であって、実質的に一酸化炭素を生成
しないガス発生剤組成物を提供することにある。
Further, it is inappropriate to contain toxic carbon monoxide in the gas generated when the gas generant composition used for airbag deployment burns. The present invention has been made by paying attention to such problems of the conventional technology. The purpose is to increase the amount of generated gas and lower the combustion temperature to reduce the amount of gas generating agent in the gas generator, and to reduce the size of the gas generator. Another object of the present invention is to provide a gas generant composition that can be used. Another object is to provide a composition that does not contain sodium azide and that does not substantially produce carbon monoxide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に記載の発明のガス発生剤組成物に
おいては、酢酸セルロースと過塩素酸塩とを主成分と
し、少なくとも窒素、水素および酸素よりなり、窒素を
11重量%以上含有する窒素含有非金属化合物を含有す
ることを特徴とする。また、請求項2に記載の発明で
は、請求項1に記載の発明において、窒素含有非金属化
合物がグアニジン化合物、オキシム類、アミド類、テト
ラゾール誘導体、芳香族ニトロ化合物および硝酸アンモ
ニウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種以上の化
合物であることを特徴とする。
In order to achieve such an object, in the gas generant composition of the invention described in claim 1, cellulose acetate and perchlorate are main components and at least nitrogen is used. , Hydrogen and oxygen, and a nitrogen-containing nonmetallic compound containing 11% by weight or more of nitrogen. Further, in the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1, the nitrogen-containing nonmetallic compound is selected from the group consisting of a guanidine compound, an oxime, an amide, a tetrazole derivative, an aromatic nitro compound and ammonium nitrate. And at least one compound.

【0010】次に、この発明の各構成要素について順次
詳細に説明する。酢酸セルロースは、炭素、水素および
酸素より構成される可燃物であり、酸化剤と配合されて
燃焼した際には、多量の二酸化炭素、水および酸素を生
成する。また、酢酸セルロースは、特定の溶剤に可溶で
あり、溶解した際には糊状を呈するので、酸化剤等の粉
体と混合した際には、粉体同士の隙間に入り込み、結合
剤としての作用を有するものである。
Next, the respective constituent elements of the present invention will be sequentially described in detail. Cellulose acetate is a combustible substance composed of carbon, hydrogen and oxygen, and when mixed with an oxidant and burned, it produces a large amount of carbon dioxide, water and oxygen. Cellulose acetate is soluble in a specific solvent and, when dissolved, exhibits a paste-like form. Therefore, when mixed with a powder such as an oxidizer, it enters the gap between the powders and acts as a binder. It has the action of.

【0011】その際、結合剤としての作用を充分に発揮
させるためには、酢酸セルロースの配合量として8重量
%以上が好ましい。酢酸セルロースの配合量が8重量%
未満の場合、酢酸セルロースは酸化剤等の粉体成分を完
全に被覆することが困難となるために不適当である。一
方、酢酸セルロースの配合量の上限は、ガス発生剤組成
物が燃焼した際に、実質的に一酸化炭素が生成しない条
件により決定される。
At this time, in order to fully exert the action as a binder, the blending amount of cellulose acetate is preferably 8% by weight or more. 8% by weight of cellulose acetate
If it is less than the above, cellulose acetate is unsuitable because it becomes difficult to completely cover the powder component such as the oxidizing agent. On the other hand, the upper limit of the blending amount of cellulose acetate is determined by the condition that carbon monoxide is not substantially generated when the gas generating composition is burned.

【0012】ここで、実質的に一酸化炭素が生成しない
条件とは、生成ガス中に占める一酸化炭素の濃度が50
00ppm以下であることを意味する。この条件を満た
すための酢酸セルロースの配合量の上限は、過塩素酸塩
と窒素含有非金属化合物の配合割合によって異なり、2
6重量%が好適である。従って、酢酸セルロースの好ま
しい配合量は8〜26重量%の範囲である。
Here, the condition that carbon monoxide is not substantially produced is that the concentration of carbon monoxide in the produced gas is 50.
It means that it is not more than 00 ppm. The upper limit of the blending amount of cellulose acetate for satisfying this condition varies depending on the blending ratio of the perchlorate and the nitrogen-containing nonmetallic compound.
6% by weight is preferred. Therefore, the preferable blending amount of cellulose acetate is in the range of 8 to 26% by weight.

【0013】過塩素酸塩は酸化剤であり、酸化剤の中で
も単位重量当たりの酸素放出量が多く、熱安定性に優れ
ている。この過塩素酸塩としては、過塩素酸カリウム、
過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム等があげら
れるが、中でも過塩素酸カリウムは、吸湿性がなく、さ
らに燃焼後の残渣はほとんどが腐食性のない塩化カリウ
ムとなる。このため、過塩素酸カリウムはガス発生剤組
成物に配合する酸化剤としては最も好ましいものであ
る。
[0013] Perchlorate is an oxidant. Among the oxidants, the amount of oxygen released per unit weight is large and the thermal stability is excellent. As this perchlorate, potassium perchlorate,
Examples thereof include ammonium perchlorate and sodium perchlorate. Among them, potassium perchlorate has no hygroscopicity, and most of the residue after combustion is potassium chloride, which is not corrosive. Therefore, potassium perchlorate is the most preferable as the oxidizing agent to be added to the gas generating composition.

【0014】過塩素酸塩の粒子径は、5〜300μmの
範囲内であれば特別に制限されるものではないが、粒子
径が異なる2種類以上の粉体を最密充填構造になるよう
に配合することが好ましい。過塩素酸塩の配合量として
は、実質的に一酸化炭素を生成することなく、しかも酢
酸セルロースを8重量%以上配合するためには45〜8
7重量%の範囲が適している。
The particle size of the perchlorate salt is not particularly limited as long as it is within the range of 5 to 300 μm, but two or more kinds of powders having different particle sizes should have a close packing structure. It is preferable to mix them. The amount of perchlorate to be added is 45 to 8 in order to produce 8% by weight or more of cellulose acetate without substantially producing carbon monoxide.
A range of 7% by weight is suitable.

【0015】次に、この発明で用いる窒素含有非金属化
合物は少なくとも窒素および水素よりなり、窒素を11
重量%以上含有する化合物であり、さらに酸素や炭素を
含有する化合物も使用される。この窒素含有非金属化合
物としては、グアニジン化合物、オキシム類、アミド
類、テトラゾール誘導体、芳香族ニトロ化合物および硝
酸アンモニウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種
以上の化合物が好ましい。
Next, the nitrogen-containing nonmetallic compound used in the present invention comprises at least nitrogen and hydrogen, and nitrogen
A compound containing not less than wt% and further containing oxygen or carbon is also used. As the nitrogen-containing non-metal compound, at least one compound selected from the group consisting of guanidine compounds, oximes, amides, tetrazole derivatives, aromatic nitro compounds and ammonium nitrate is preferable.

【0016】グアニジン化合物としてニトログアニジン
(CH4 4 2 ,窒素含有量53.8%)、トリアミ
ノグアニジンナイトレート(CH9 7 3 ,窒素含有
量58.6%)、グアニジンナイトレート(CH6 4
3 ,窒素含有量45.9%)などが使用される。オキ
シム類としてヒドロキシグリオキシム(C2 4 4
2 ,窒素含有量23.3%)などが使用される。アミド
類としてオキサミド(C2 4 2 2 ,窒素含有量3
1.8%)があげられる。テトラゾール誘導体としてア
ミノテトラゾール(N5 3 C,窒素含有量82.4
%)があげられる。芳香族ニトロ化合物としてニトロト
ルエン(NH7 2 7 ,窒素含有量11.6%)など
が使用される。さらに、硝酸アンモニウム(NH4 NO
3 ,窒素含有量23.3%)が使用される。これらの化
合物は常温で固体または液体である。
As guanidine compounds, nitroguanidine (CH 4 N 4 O 2 , nitrogen content 53.8%), triaminoguanidine nitrate (CH 9 N 7 O 3 , nitrogen content 58.6%), guanidine nitrate. (CH 6 N 4
O 3 , nitrogen content 45.9%) and the like are used. Hydroxyglyoxime (C 2 H 4 O 4 N as oximes
2 , nitrogen content 23.3%) and the like are used. Oxamide (C 2 H 4 N 2 O 2 , nitrogen content 3 as amides
1.8%). Aminotetrazole as a tetrazole derivative (N 5 H 3 C, nitrogen content 82.4
%). Nitrotoluene (NH 7 O 2 C 7 , nitrogen content 11.6%) and the like are used as the aromatic nitro compound. In addition, ammonium nitrate (NH 4 NO
3 , nitrogen content 23.3%) is used. These compounds are solid or liquid at room temperature.

【0017】この窒素含有非金属化合物の窒素含有量が
低い場合、実質的に一酸化炭素を生成しないためには、
多量の酸化剤を必要とするので窒素含有非金属化合物の
配合量を多くすることができない。そのため、窒素含有
非金属化合物の窒素含有量は11重量%以上であること
が必要である。また、その含有量は多いほど好ましい
が、実際に存在する化合物であり、取扱いが容易である
ことが必要なため、その上限は、83重量%であること
が望ましい。そして、窒素含有非金属化合物は、過塩素
酸塩と配合されて燃焼した際には、多量の窒素、二酸化
炭素、水および酸素を生成する。しかも、金属元素等を
含まないため、燃焼後に残渣を生成しないという特長を
有する。
When the nitrogen content of the nitrogen-containing non-metal compound is low, carbon monoxide is not substantially generated.
Since a large amount of oxidizing agent is required, the amount of the nitrogen-containing nonmetallic compound cannot be increased. Therefore, the nitrogen content of the nitrogen-containing non-metal compound needs to be 11% by weight or more. Further, the higher the content, the more preferable. However, since it is a compound that actually exists and it is necessary to be easy to handle, the upper limit is preferably 83% by weight. Then, the nitrogen-containing non-metallic compound produces a large amount of nitrogen, carbon dioxide, water and oxygen when it is mixed with perchlorate and burned. Moreover, since it does not contain metallic elements, it has the advantage that no residue is generated after combustion.

【0018】この窒素含有非金属化合物の配合量は、多
いほど生成ガス量を増大させることができ、また生成ガ
ス中の窒素ガスの比率が高くなり、より清浄なガスを生
成することができる。しかし、その配合量は実質的に一
酸化炭素を生成させないような配合量であり、また酢酸
セルロースの配合量が8重量%以上となり、しかも前述
のように酢酸セルロースが粉体成分を完全に被覆するこ
とができるような配合量でなければならない。そのた
め、その配合量は10〜45重量%の範囲であることが
望ましい。
As the amount of the nitrogen-containing non-metallic compound added is increased, the amount of produced gas can be increased, and the ratio of nitrogen gas in the produced gas is increased, whereby a cleaner gas can be produced. However, the blending amount is such that carbon monoxide is not substantially produced, and the blending amount of cellulose acetate is 8% by weight or more, and as described above, the cellulose acetate completely covers the powder component. The amount must be such that it can be done. Therefore, the blending amount is preferably in the range of 10 to 45% by weight.

【0019】この発明のガス発生剤組成物は、酢酸セル
ロースと過塩素酸塩に、所定量の窒素含有非金属化合物
が配合されて構成され、ペレット状、棒状、ディスク状
等の所望形状に成形される。
The gas generant composition of the present invention comprises cellulose acetate and perchlorate mixed with a predetermined amount of a nitrogen-containing non-metallic compound, and is molded into a desired shape such as pellet, rod or disk. To be done.

【0020】なお、このガス発生剤組成物は、必要によ
り、酢酸セルロースの一部をトリアセチン(C3
5 (OCOCH3 3 )、ジエチルフタレート、ジメチ
ルフタレート等の酢酸セルロースとなじみの良い可塑剤
で置換することができる。これらの可塑剤のうち、トリ
アセチンが最も酸素量が多く、多量の酸化剤を必要とし
ないため好ましい。また、必要により金属粉やカーボン
ブラック等の燃焼調整剤を配合することができる。
This gas generating composition may contain a part of cellulose acetate as triacetin (C 3 H) if necessary.
5 (OCOCH 3 ) 3 ), diethyl phthalate, dimethyl phthalate, and the like, and cellulose acetate can be substituted with a plasticizer having a good affinity with cellulose acetate. Of these plasticizers, triacetin is preferable because it has the highest oxygen content and does not require a large amount of oxidizing agent. If necessary, a combustion modifier such as metal powder or carbon black can be added.

【0021】以上のように構成されたガス発生剤組成物
は、アジ化ナトリウムを含有していないので、取扱いが
容易であり、腐食性のナトリウムやナトリウム化合物を
生成するおそれはない。また、生成ガス中に実質的に一
酸化炭素を生成しないため、安全性が高く、しかも生成
ガス量が多いためガス発生剤の量が少なくて済み、ガス
発生器の小型化を図ることができる。
Since the gas generant composition thus constructed does not contain sodium azide, it is easy to handle and there is no risk of producing corrosive sodium or sodium compounds. Further, since substantially no carbon monoxide is produced in the produced gas, the safety is high, and since the produced gas amount is large, the amount of the gas generating agent is small and the gas generator can be downsized. .

【0022】[0022]

【作用】この発明のガス発生剤組成物は、酢酸セルロー
スと過塩素酸塩とを主成分とし、特定の窒素含有非金属
化合物が配合された組成物である。そして、この窒素含
有非金属化合物中には窒素が11重量%以上含有されて
いる。そのため、窒素含有非金属化合物は過塩素酸塩と
反応して、窒素ガスなどの無毒性のガスを大量に生成す
る。
The gas generating composition of the present invention is a composition containing cellulose acetate and a perchlorate as main components, and a specific nitrogen-containing non-metal compound. The nitrogen-containing non-metallic compound contains 11% by weight or more of nitrogen. Therefore, the nitrogen-containing nonmetallic compound reacts with the perchlorate to produce a large amount of nontoxic gas such as nitrogen gas.

【0023】[0023]

【実施例】 (実施例1)以下、この発明を具体化した実施例につい
て、図1を用いて説明する。
EXAMPLE 1 Example 1 embodying the present invention will be described below with reference to FIG.

【0024】まず、次のようにしてガス発生剤組成物を
調製した。原料混合物として、表1に示すように、酢化
度が53%の酢酸セルロース(帝人(株)製)8重量
%、可塑剤としてトリアセチン((株)大八化学工業所
製)2重量%、平均粒径が17μmの過塩素酸カリウム
(日本カーリット(株)製)55重量%、窒素含有非金
属化合物としてニトログアニジン(中国火薬(株)製)
35重量%よりなる組成物を用意した。これにアセトン
とメチルアルコールの混合溶剤を適量加えて均一に混合
し、薬塊を調製した。
First, a gas generant composition was prepared as follows. As a raw material mixture, as shown in Table 1, 8% by weight of cellulose acetate having a degree of acetylation of 53% (manufactured by Teijin Ltd.), 2% by weight of triacetin (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) as a plasticizer, 55% by weight of potassium perchlorate (manufactured by Japan Carlit Co., Ltd.) having an average particle size of 17 μm, and nitroguanidine (manufactured by China Explosives Co., Ltd.) as a nitrogen-containing nonmetallic compound.
A composition consisting of 35% by weight was prepared. A proper amount of a mixed solvent of acetone and methyl alcohol was added to this and mixed uniformly to prepare a drug mass.

【0025】次いで、この薬塊を圧伸機に装填した。圧
伸機には予め直径が4mmのダイスが取付けられており、
薬塊は圧力によってこのダイスに通されることにより押
し出され棒状に成形される。この成形物を2mmの長さに
裁断して乾燥することによって、ペレット状のガス発生
剤組成物を得た。
Next, this drug mass was loaded into a companding machine. A die with a diameter of 4 mm is attached to the compander in advance.
The drug mass is extruded by being passed through this die by pressure and is shaped into a rod. The molded product was cut into a length of 2 mm and dried to obtain a pelletized gas generant composition.

【0026】このガス発生剤組成物を島津製作所(株)
製の熱分解装置付ガスクロマトグラフ(形式:GC−1
4A)を用いて、800℃における燃焼時の生成ガス組
成および標準状態における生成ガス量を求めた。
This gas generating composition was prepared by Shimadzu Corporation
Gas chromatograph with a pyrolysis device (model: GC-1
4A) was used to determine the composition of the produced gas during combustion at 800 ° C. and the amount of produced gas in the standard state.

【0027】次に、ガス発生器について説明する。図1
に示すように、円筒状に形成されたガス発生器1はその
中心部に配置された点火室2とそのガス発生器1に同心
円状に形成された燃焼室3と、さらにその外周に同心円
状に形成された冷却捕集室4とを備えている。電気点火
器5および点火薬6は点火室2内に配置され、通電され
ると点火される。ペレット状のガス発生剤7は燃焼室3
内に装填され、点火薬6の点火による火炎で燃焼して炭
酸ガスなどのガスを発生する。この実施例では、前述の
ガス発生剤7を標準状態における生成ガス量が約30リ
ットルとなるように燃焼室3内に装填した。冷却捕集材
8,9は燃焼室3および冷却捕集室4内に配置され、生
成ガスの冷却および固体の燃焼残渣を濾過捕集する。
Next, the gas generator will be described. Figure 1
As shown in FIG. 1, a gas generator 1 formed in a cylindrical shape has an ignition chamber 2 arranged in the center thereof, a combustion chamber 3 formed concentrically in the gas generator 1, and a concentric circle formed in the outer periphery thereof. The cooling and collecting chamber 4 formed in the above. The electric igniter 5 and the ignition charge 6 are arranged in the ignition chamber 2 and are ignited when energized. The pelletized gas generant 7 is used in the combustion chamber 3
It is loaded inside and burns with a flame caused by ignition of the ignition charge 6 to generate a gas such as carbon dioxide. In this example, the above-mentioned gas generating agent 7 was loaded into the combustion chamber 3 so that the amount of generated gas in the standard state was about 30 liters. The cooling and collecting materials 8 and 9 are arranged in the combustion chamber 3 and the cooling and collecting chamber 4, and cool the produced gas and collect the solid combustion residue by filtration.

【0028】複数の通気孔10,11は点火室2と燃焼
室3との区画壁12および燃焼室3と冷却捕集室4との
区画壁13にそれぞれ設けられ、点火薬6の点火による
火炎の伝播や生成ガスの流通を行う。ガス流出孔14は
冷却捕集室4の周壁15に透設され、冷却捕集室4で冷
却されたガスがエアバッグ16内に噴出される。
A plurality of vent holes 10 and 11 are provided in the partition wall 12 between the ignition chamber 2 and the combustion chamber 3 and the partition wall 13 between the combustion chamber 3 and the cooling and collecting chamber 4, respectively, and the flame generated by ignition of the ignition charge 6 is provided. And the distribution of generated gas. The gas outflow hole 14 is provided through the peripheral wall 15 of the cooling / collecting chamber 4 so that the gas cooled in the cooling / collecting chamber 4 is ejected into the airbag 16.

【0029】そして、車両の衝突時などにおける信号に
基づいて点火器5により点火薬6が点火されると、その
炎が通気孔10を介して燃焼室3に伝播され、燃焼室3
内のガス発生剤7が燃焼してガスを発生する。このガス
は冷却捕集材8、通気孔11を介して冷却捕集室4内に
導入される。このガスはさらに冷却捕集材9を介してガ
ス流出孔14から噴出される。
When the ignition charge 6 is ignited by the igniter 5 based on a signal at the time of a vehicle collision, the flame is propagated to the combustion chamber 3 through the ventilation hole 10, and the combustion chamber 3
The gas generating agent 7 therein burns to generate gas. This gas is introduced into the cooling collection chamber 4 via the cooling collection material 8 and the ventilation hole 11. This gas is further ejected from the gas outflow hole 14 via the cooling and collecting material 9.

【0030】次に、このガス発生器1を60リットルの
タンクに取付けて作動させた場合のタンク内温度を、素
線径が50μmのアルメロクロメル型熱伝対で測定し
た。この結果を表2に示す。なお、表2において、生成
ガス量は1gのガス発生剤組成物が燃焼した際に生成す
る二酸化炭素、水、酸素および窒素の標準状態における
合計容積を示す。 (実施例2〜9)表1に示す組成で、実施例1と同様の
方法によりガス発生剤組成物を各々製造し、同じ方法で
各々特性を評価した。その結果を表2に示す。 (比較例1,2)表1に示す組成で、実施例1と同様の
方法によりガス発生剤組成物を製造し、同じ方法で各々
評価した。その結果を表2に併せて示す。
Next, the temperature inside the tank when this gas generator 1 was attached to a tank of 60 liters and operated was measured by an almelochromel thermocouple having a wire diameter of 50 μm. The results are shown in Table 2. In Table 2, the amount of produced gas indicates the total volume of carbon dioxide, water, oxygen and nitrogen produced when 1 g of the gas generant composition is burned in the standard state. (Examples 2 to 9) With the composition shown in Table 1, a gas generant composition was produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2. (Comparative Examples 1 and 2) With the composition shown in Table 1, a gas generant composition was produced by the same method as in Example 1 and evaluated by the same method. The results are also shown in Table 2.

【0031】なお、タンク内ガス温度はガス発生剤組成
物の燃焼温度により変化し、燃焼温度が高いものほどタ
ンク内ガス温度が高い温度を示す。
The gas temperature in the tank changes depending on the combustion temperature of the gas generant composition. The higher the combustion temperature, the higher the gas temperature in the tank.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表1の結果より、各実施例においては、酢
酸セルロースが8〜26重量%、過塩素酸カリウムが4
5〜87重量%、窒素含有非金属化合物が10〜42重
量%配合されている。そのため、ガス発生剤の燃焼時に
おける生成ガス中の有害な一酸化炭素濃度を実質的に生
成しないようにすることができる。
From the results shown in Table 1, in each Example, cellulose acetate was 8 to 26% by weight and potassium perchlorate was 4%.
5 to 87 wt% and a nitrogen-containing non-metallic compound are blended at 10 to 42 wt%. Therefore, it is possible to substantially prevent generation of harmful carbon monoxide concentration in the produced gas when the gas generating agent is burned.

【0035】しかも、窒素含有非金属化合物を含まない
比較例1と比較すると、いずれの実施例においても生成
ガス量が増大し、タンク内ガス温度の低下がみられた。
また、比較例2に示すように、窒素含有非金属化合物の
窒素含有率が9.4%の場合には、生成ガス量の増大お
よびタンク内ガス温度の低下はほとんどみられなかっ
た。また、可塑剤としてのトリアセチンを含まない場合
(実施例9)においても、いずれの特性もバランス良
く、かつ良好に維持される。
In addition, as compared with Comparative Example 1 containing no nitrogen-containing non-metallic compound, the amount of produced gas was increased and the temperature of gas in the tank was lowered in all Examples.
Further, as shown in Comparative Example 2, when the nitrogen content of the nitrogen-containing non-metallic compound was 9.4%, almost no increase in the produced gas amount and no decrease in the tank gas temperature were observed. In addition, even when triacetin is not included as a plasticizer (Example 9), all the properties are well balanced and well maintained.

【0036】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨より逸脱しない範囲で例えば
次のように構成を任意に変更して具体化してもよい。 (1)実施例において、酢酸セルロースの酢化度が異な
るものを用いること。 (2)この発明のガス発生剤組成物7を車両に装着され
る運転席用のエアバッグ装置のほか、助手席用のエアバ
ッグ装置に用いられるガス発生器に装填すること。 (3)ガス発生剤組成物7を車両用以外の救命袋、ゴム
ボート、脱出シュートなどのエアバッグ装置のガス発生
器に装填して燃焼ガスにより展開させること。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied by arbitrarily changing the configuration as follows, for example, within the scope not departing from the spirit of the invention. (1) In the examples, use of cellulose acetate having different acetylation degrees. (2) The gas generant composition 7 of the present invention is loaded into a gas generator used in an airbag device for a passenger seat as well as an airbag device for a driver seat mounted on a vehicle. (3) The gas generant composition 7 is loaded into a gas generator of an airbag device such as a life-saving bag other than that for a vehicle, a rubber boat, an escape chute, and is developed by combustion gas.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明のガス発
生剤組成物によれば、次のような優れた効果を奏する。
As described above in detail, the gas generating composition of the present invention has the following excellent effects.

【0038】すなわち、生成ガス量を多くすることがで
きるとともに、燃焼温度を低下させることができて、ガ
ス発生器内のガス発生剤の量を減らすことが可能とな
り、ガス発生器の小型化を図ることができる。また、ア
ジ化ナトリウムを含有しない組成物であって、実質的に
一酸化炭素を生成するおそれがない。
In other words, it is possible to increase the amount of generated gas and lower the combustion temperature, so that it is possible to reduce the amount of the gas generating agent in the gas generator and to reduce the size of the gas generator. Can be planned. Further, since the composition does not contain sodium azide, there is substantially no risk of producing carbon monoxide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明を具体化した実施例のガス発生剤組成
物を装填したガス発生器を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a gas generator loaded with a gas generant composition according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…ペレット状のガス発生剤組成物。 7 ... Pelletized gas generant composition.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酢酸セルロースと過塩素酸塩とを主成分
とし、少なくとも窒素および水素よりなり、窒素を11
重量%以上含有する窒素含有非金属化合物を含有するこ
とを特徴とするガス発生剤組成物。
1. A cellulose acetate and a perchlorate as main components, which is composed of at least nitrogen and hydrogen, and nitrogen of 11
A gas generant composition comprising a nitrogen-containing non-metallic compound in an amount of at least wt%.
【請求項2】 前記窒素含有非金属化合物がグアニジン
化合物、オキシム類、アミド類、テトラゾール誘導体、
芳香族ニトロ化合物および硝酸アンモニウムよりなる群
から選ばれた少なくとも1種以上の化合物であることを
特徴とする請求項1に記載のガス発生剤組成物。
2. The nitrogen-containing nonmetallic compound is a guanidine compound, an oxime, an amide, a tetrazole derivative,
The gas generant composition according to claim 1, which is at least one compound selected from the group consisting of an aromatic nitro compound and ammonium nitrate.
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