JPH0825428B2 - 安全防護袋を膨らませる方法 - Google Patents
安全防護袋を膨らませる方法Info
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- JPH0825428B2 JPH0825428B2 JP1313106A JP31310689A JPH0825428B2 JP H0825428 B2 JPH0825428 B2 JP H0825428B2 JP 1313106 A JP1313106 A JP 1313106A JP 31310689 A JP31310689 A JP 31310689A JP H0825428 B2 JPH0825428 B2 JP H0825428B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、安全防護袋(safety crash bag)を膨らま
せる方法に関するものである。
せる方法に関するものである。
従来の技術の記述 航空機または自動車用の安全防護袋を満たすために窒
素ガスを発生させる従来の技術は、アジド化合物の使用
を包含するものであった。ナトリウムアジドのごときア
ジド化合物は、その燃焼前は非常に毒性の強い物質であ
る。また、このようなアジド塩は銅、鉛等の重金属と容
易に反応して、極端に敏感な固体を生成し、すなわち、
予想外の燃焼または爆発を起こし易い固体を生成し、し
たがって、前記化合物の製造、貯蔵および廃棄の場合に
は特別な取扱上の任意が必要である。
素ガスを発生させる従来の技術は、アジド化合物の使用
を包含するものであった。ナトリウムアジドのごときア
ジド化合物は、その燃焼前は非常に毒性の強い物質であ
る。また、このようなアジド塩は銅、鉛等の重金属と容
易に反応して、極端に敏感な固体を生成し、すなわち、
予想外の燃焼または爆発を起こし易い固体を生成し、し
たがって、前記化合物の製造、貯蔵および廃棄の場合に
は特別な取扱上の任意が必要である。
米国特許第4,370,181号明細書ランドストローム等)
には、5,5′−ビテトラゾールの金属塩と、分子中に酸
素を含まない酸化剤とを用いて、安全防護袋を満たすた
めの窒素ガスを発生させる方法が開示されている。この
公知技術では、テトラゾールは酸素含有酸化剤と一緒に
使用されない。なぜならば、この2種の物質からなる組
成物は、一酸化炭素、二酸化炭素等のガス類の毒性に関
する工業規格に合うガスを生成させなければならないと
いう現在の要求条件に合わないからである。ランドスト
ローム等の米国特許明細書に開示された非アジド系の窒
素ガス発生剤は、種種のヒドロキサアミン酸およびヒド
ロキサアミン誘導体、種々の重合体型バインダ、炭化水
素および炭水化物等からなるものである。これらの物質
は酸化されて、非腐食性ガスを発生する。この非腐食性
ガスはしばしば無毒性ガスと称される。さらに、ランド
ストローム等は、分子中に水素を含むテトラゾール化合
物(たとえばアミノテトラゾール、アミノテトラゾール
の金属塩、または他のテトラゾール塩)を非アジド系の
窒素ガス発生剤として使用することを開示している。こ
れらのテトラゾール化合物は過塩素酸カリウムのごとき
酸素含有酸化剤と組み合わせて使用される。この組成の
組成物は燃焼時に、許容量以上の種々の有毒物質(たと
えばシアン化水素、酸化窒素および一酸化炭素)を発生
する傾向があるので、これは、発生するガスは無毒のも
のでなければならないという現在の規制基準に合わな
い。
には、5,5′−ビテトラゾールの金属塩と、分子中に酸
素を含まない酸化剤とを用いて、安全防護袋を満たすた
めの窒素ガスを発生させる方法が開示されている。この
公知技術では、テトラゾールは酸素含有酸化剤と一緒に
使用されない。なぜならば、この2種の物質からなる組
成物は、一酸化炭素、二酸化炭素等のガス類の毒性に関
する工業規格に合うガスを生成させなければならないと
いう現在の要求条件に合わないからである。ランドスト
ローム等の米国特許明細書に開示された非アジド系の窒
素ガス発生剤は、種種のヒドロキサアミン酸およびヒド
ロキサアミン誘導体、種々の重合体型バインダ、炭化水
素および炭水化物等からなるものである。これらの物質
は酸化されて、非腐食性ガスを発生する。この非腐食性
ガスはしばしば無毒性ガスと称される。さらに、ランド
ストローム等は、分子中に水素を含むテトラゾール化合
物(たとえばアミノテトラゾール、アミノテトラゾール
の金属塩、または他のテトラゾール塩)を非アジド系の
窒素ガス発生剤として使用することを開示している。こ
れらのテトラゾール化合物は過塩素酸カリウムのごとき
酸素含有酸化剤と組み合わせて使用される。この組成の
組成物は燃焼時に、許容量以上の種々の有毒物質(たと
えばシアン化水素、酸化窒素および一酸化炭素)を発生
する傾向があるので、これは、発生するガスは無毒のも
のでなければならないという現在の規制基準に合わな
い。
米国特許第4,369,079号明細書(ショウ)には、安全
防護袋を膨らませるための窒素ガス発生剤としての非ア
ジド系の固体組成物が開示されているが、これは実質的
に、無水素型のテトラゾール化合物の金属塩と、窒素含
有酸化剤との混合物からなるものである。この文献に有
用な物質として具体的に開示されているテトラゾール化
合物は、アゾビテトラゾールである。
防護袋を膨らませるための窒素ガス発生剤としての非ア
ジド系の固体組成物が開示されているが、これは実質的
に、無水素型のテトラゾール化合物の金属塩と、窒素含
有酸化剤との混合物からなるものである。この文献に有
用な物質として具体的に開示されているテトラゾール化
合物は、アゾビテトラゾールである。
米国特許第3,910,595号明細書には、クラッシュレス
トレイント装置(crash restraint device)を膨らませ
るために使用されるガス混合物中に空気を吸い込む装置
が開示されている。
トレイント装置(crash restraint device)を膨らませ
るために使用されるガス混合物中に空気を吸い込む装置
が開示されている。
発明の構成 本発明は、テトラゾールまたはトリアゾール化合物
と、(a)アルカリ金属硝酸塩と過塩素酸アンモニウム
との酸化剤混合物と、(b)五酸化バナジウム、酸化銅
および酸化鉄から選ばれた触媒との乾式混合物から作ら
れたペレットの点火燃焼によって第1原料ガスを生成さ
せることを包含する、航空機または自動車における安全
防護袋としての使用を含む種々の目的に有利に使用でき
る空気袋(airbag)を膨らませる方法に関するものであ
る。本発明方法に従えば、前記のペレットの燃焼時に生
じたガス混合物をベンチュリ手段の中を通過させて外部
の空気を吸い込ませ、これによって生じたガス混合物
を、その後に安全防護袋を膨らませるために使用するの
であるが本方法によれば、前記の安全防護袋を膨らませ
るために使用されるガスが実質的に高収量で生成でき
る。
と、(a)アルカリ金属硝酸塩と過塩素酸アンモニウム
との酸化剤混合物と、(b)五酸化バナジウム、酸化銅
および酸化鉄から選ばれた触媒との乾式混合物から作ら
れたペレットの点火燃焼によって第1原料ガスを生成さ
せることを包含する、航空機または自動車における安全
防護袋としての使用を含む種々の目的に有利に使用でき
る空気袋(airbag)を膨らませる方法に関するものであ
る。本発明方法に従えば、前記のペレットの燃焼時に生
じたガス混合物をベンチュリ手段の中を通過させて外部
の空気を吸い込ませ、これによって生じたガス混合物
を、その後に安全防護袋を膨らませるために使用するの
であるが本方法によれば、前記の安全防護袋を膨らませ
るために使用されるガスが実質的に高収量で生成でき
る。
テトラゾール化合物(たとえばアミノテトラゾー
ル)、トリアゾール化合物(たとえば1,2,4−トリアゾ
ール−5−オン)、アミノテトラゾールの金属塩または
他のテトラゾール塩と、酸素含有酸化剤化合物と補助材
料とからなる非アジド系のガス発生剤混合物を使用する
従来の技術にみられた既述の欠点は、本発明方法では全
くみられない。前記の従来のガス発生剤混合物の燃焼に
よって生じたガスは、空気袋を膨らませるのに使用され
るガスに関する現在の規制基準に規定された許容値以上
の有毒ガスを含むことがあり得るが、本発明によれば、
この燃焼によって生じた実質的に無毒の第1原料ガスが
第2原料ガス(空気)で希釈されて、やはり実質的に無
毒となる。本発明方法では、テトラゾール化合物および
トリアゾール化合物の両者が有利に使用できる。有用な
テトラゾール化合物の例には、分子中に水素を含む化合
物であるアミノテトラゾール、テトラゾールの金属塩、
他のテトラゾール塩、および前記の水素含有テトラゾー
ルの金属塩があげられる。
ル)、トリアゾール化合物(たとえば1,2,4−トリアゾ
ール−5−オン)、アミノテトラゾールの金属塩または
他のテトラゾール塩と、酸素含有酸化剤化合物と補助材
料とからなる非アジド系のガス発生剤混合物を使用する
従来の技術にみられた既述の欠点は、本発明方法では全
くみられない。前記の従来のガス発生剤混合物の燃焼に
よって生じたガスは、空気袋を膨らませるのに使用され
るガスに関する現在の規制基準に規定された許容値以上
の有毒ガスを含むことがあり得るが、本発明によれば、
この燃焼によって生じた実質的に無毒の第1原料ガスが
第2原料ガス(空気)で希釈されて、やはり実質的に無
毒となる。本発明方法では、テトラゾール化合物および
トリアゾール化合物の両者が有利に使用できる。有用な
テトラゾール化合物の例には、分子中に水素を含む化合
物であるアミノテトラゾール、テトラゾールの金属塩、
他のテトラゾール塩、および前記の水素含有テトラゾー
ルの金属塩があげられる。
発明およびその好ましい具体例の詳細な記述 本発明は、トリアゾールまたはテトラゾール化合物と
(a)アルカリ金属硝酸塩と過塩素酸アンモニウムとの
酸化剤混合物と(b)五酸化バナジウム、酸化銅および
酸化鉄から選ばれた触媒との混合物を用いて安全防護袋
を膨らませる方法に関するものである。この混合物の燃
焼時に第1ガス混合物すなわち第1ガスが生じるが、こ
の第1ガスは、吸い込み用ベンチュリ(aspirating ven
turi)手段中を通過するときに外部の空気を吸い込む。
該空気は、第1原料ガスの冷却のために、さらにまた、
第1原料ガスの希釈のために使用されるものである。こ
の希釈によって第1原料ガスは実質的に無毒のままであ
る。したがって、本発明によればトリアゾールおよびテ
トラゾール化合物が安全に使用でき、安全性および毒性
の立場からみて、従来の技術に従って使用されたアジド
化合物よりもはるかに有利である。
(a)アルカリ金属硝酸塩と過塩素酸アンモニウムとの
酸化剤混合物と(b)五酸化バナジウム、酸化銅および
酸化鉄から選ばれた触媒との混合物を用いて安全防護袋
を膨らませる方法に関するものである。この混合物の燃
焼時に第1ガス混合物すなわち第1ガスが生じるが、こ
の第1ガスは、吸い込み用ベンチュリ(aspirating ven
turi)手段中を通過するときに外部の空気を吸い込む。
該空気は、第1原料ガスの冷却のために、さらにまた、
第1原料ガスの希釈のために使用されるものである。こ
の希釈によって第1原料ガスは実質的に無毒のままであ
る。したがって、本発明によればトリアゾールおよびテ
トラゾール化合物が安全に使用でき、安全性および毒性
の立場からみて、従来の技術に従って使用されたアジド
化合物よりもはるかに有利である。
本発明方法は従来予期され得なかった特長を有する
が、これについて述べれば、或種のテトラゾール化合物
は、酸素および塩素を含む酸化剤混合物(アルカリ金属
硝酸塩および過塩素酸アンモニウム)と混合したとき
に、常圧下では燃焼せず、しかし高圧下に容易に燃焼す
ることが見出された。一般に約100−3000psi、好ましく
は約500−2500psi、最も好ましくは約750−2000psiの圧
力が用いられる。したがって、たとえば自動車用の安全
防護袋を膨らませるための窒素ガスを含むガス混合物の
発生のための原料として前記の混合物を使用すること
は、ナトリウムアジドのごときアジド化合物の使用より
も、安全性の立場からみて実質的に一層有利である。さ
らに、トリアゾールおよびテトラゾール化合物は比較的
無毒であり、したがってその使用は、かなり毒性の大き
いアジド化合物の使用よりもはるかに有利である。トリ
アゾールおよびテトラゾール化合物と前記酸化剤化合物
との混合物は、その製造、貯蔵および最後の廃棄の際の
取扱操作が、有毒なアジド化合物から作られたガス発生
剤の場合に比して一層容易である。
が、これについて述べれば、或種のテトラゾール化合物
は、酸素および塩素を含む酸化剤混合物(アルカリ金属
硝酸塩および過塩素酸アンモニウム)と混合したとき
に、常圧下では燃焼せず、しかし高圧下に容易に燃焼す
ることが見出された。一般に約100−3000psi、好ましく
は約500−2500psi、最も好ましくは約750−2000psiの圧
力が用いられる。したがって、たとえば自動車用の安全
防護袋を膨らませるための窒素ガスを含むガス混合物の
発生のための原料として前記の混合物を使用すること
は、ナトリウムアジドのごときアジド化合物の使用より
も、安全性の立場からみて実質的に一層有利である。さ
らに、トリアゾールおよびテトラゾール化合物は比較的
無毒であり、したがってその使用は、かなり毒性の大き
いアジド化合物の使用よりもはるかに有利である。トリ
アゾールおよびテトラゾール化合物と前記酸化剤化合物
との混合物は、その製造、貯蔵および最後の廃棄の際の
取扱操作が、有毒なアジド化合物から作られたガス発生
剤の場合に比して一層容易である。
過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの酸化剤混
合物は1:1のモル比で含有する混合物であるのが特に重
要である。この混合物では燃焼時にナトリウムが塩素と
化合して無毒な塩化ナトリウムを生成する。塩素の過剰
使用は避けなければならない。なぜならば塩化水素のご
とき有毒ガスが生じるおそれがあるからである。ナトリ
ウムの少しの過剰は許容される。なぜならば、その結果
として炭酸ナトリウムが生じるからである。酸素含有酸
化剤混合物との混合物の形で使用されるガス発生剤化合
物の使用量について述べれば、一般にテトラゾールまた
はトリアゾール化合物約20−65重量%が、前記酸化剤約
35−80重量%と共に使用される。
合物は1:1のモル比で含有する混合物であるのが特に重
要である。この混合物では燃焼時にナトリウムが塩素と
化合して無毒な塩化ナトリウムを生成する。塩素の過剰
使用は避けなければならない。なぜならば塩化水素のご
とき有毒ガスが生じるおそれがあるからである。ナトリ
ウムの少しの過剰は許容される。なぜならば、その結果
として炭酸ナトリウムが生じるからである。酸素含有酸
化剤混合物との混合物の形で使用されるガス発生剤化合
物の使用量について述べれば、一般にテトラゾールまた
はトリアゾール化合物約20−65重量%が、前記酸化剤約
35−80重量%と共に使用される。
一般に、酸化剤対テトラゾールまたはトリアゾール化
合物の比率は、すべての炭素および水素が酸化されて二
酸化炭素および水を生成した後に余剰の酸素がなお残る
ような値に調節しなければならない。
合物の比率は、すべての炭素および水素が酸化されて二
酸化炭素および水を生成した後に余剰の酸素がなお残る
ような値に調節しなければならない。
ここで要求される“酸素の余剰量”は、燃焼で生じた
ガスの量を基準としてその約1−25容量%である。
ガスの量を基準としてその約1−25容量%である。
本発明方法によれば、前記のテトラゾールまたはトリ
アゾール化合物と前記の酸素含有酸化剤混合物との混合
物の高圧下燃焼時に生じた第1ガス混合物が、一般に空
気約1−4容、好ましくは約1−2.5容で希釈される。
燃焼時に生じた第1ガス混合物を空気で希釈する際の希
釈量は、第1ガス混合物の温度、第1ガス混合物の分子
量、使用されるアスピレータの形状、構造等の若干の条
件に左右されて種々変わるであろう。第1ガス混合物
は、空気による希釈操作の際に、外部空気による希釈に
よって約2−5倍の希釈度で実質的に無毒である。希釈
された最終ガス混合物は一般に二酸化炭素を約16容量%
未満含有し、水素を約4容量%未満含有し、そして水分
を約50容量%未満好ましくは約20容量%含有する。
アゾール化合物と前記の酸素含有酸化剤混合物との混合
物の高圧下燃焼時に生じた第1ガス混合物が、一般に空
気約1−4容、好ましくは約1−2.5容で希釈される。
燃焼時に生じた第1ガス混合物を空気で希釈する際の希
釈量は、第1ガス混合物の温度、第1ガス混合物の分子
量、使用されるアスピレータの形状、構造等の若干の条
件に左右されて種々変わるであろう。第1ガス混合物
は、空気による希釈操作の際に、外部空気による希釈に
よって約2−5倍の希釈度で実質的に無毒である。希釈
された最終ガス混合物は一般に二酸化炭素を約16容量%
未満含有し、水素を約4容量%未満含有し、そして水分
を約50容量%未満好ましくは約20容量%含有する。
有用なトリアゾール化合物の例には1,2,4−トリアゾ
ール、1,2,4−トリアゾール−5−オン、および3−ニ
トロ−4,5−ジヒドロ−1,2,4−トリアゾール−5−オン
があげられる。
ール、1,2,4−トリアゾール−5−オン、および3−ニ
トロ−4,5−ジヒドロ−1,2,4−トリアゾール−5−オン
があげられる。
第2ガス混合物(空気)で希釈された第1ガス混合物
からなる最終ガス混合物の使用によっていくつかの利益
が得られる。すなわち、第1ガス混合物が前記希釈によ
って実質的に冷却され、これによって、航空機または自
動車(この中で安全防護袋が使用される)に乗っている
人の火傷の危険が避けられる。さらに、実質的に無毒で
ある第1ガス混合物を空気で希釈することによって、や
はり実質的に無毒となる。分子中に水素を含むテトラゾ
ールまたはトリアゾール化合物の使用は実際に有利であ
る。なぜならば、生成ガス中の水素の濃度は一般に酸化
反応によって非常に低い値に低下し、通常4容量%未満
の濃度に低下する。この酸化反応によって水が生じる。
さらにまた、前記ガス混合物中の水分の濃度は、好まし
くは約2−20容量%に低下できるが、これは、使用され
たガス発生剤の組成に左右されて種々変わるであろう。
からなる最終ガス混合物の使用によっていくつかの利益
が得られる。すなわち、第1ガス混合物が前記希釈によ
って実質的に冷却され、これによって、航空機または自
動車(この中で安全防護袋が使用される)に乗っている
人の火傷の危険が避けられる。さらに、実質的に無毒で
ある第1ガス混合物を空気で希釈することによって、や
はり実質的に無毒となる。分子中に水素を含むテトラゾ
ールまたはトリアゾール化合物の使用は実際に有利であ
る。なぜならば、生成ガス中の水素の濃度は一般に酸化
反応によって非常に低い値に低下し、通常4容量%未満
の濃度に低下する。この酸化反応によって水が生じる。
さらにまた、前記ガス混合物中の水分の濃度は、好まし
くは約2−20容量%に低下できるが、これは、使用され
たガス発生剤の組成に左右されて種々変わるであろう。
水素含有テトラゾールやトリアゾールをガス発生剤化
合物として使用する場合には、外部の空気を吸い込む装
置と組み合わせて使用するのが特に有利であり、しかし
て該装置では、前記の水素含有テトラゾールやトリアゾ
ールの燃焼によって生じたガスを含む混合物が生じる。
そしてこの場合には、前記テトラゾールおよびトリアゾ
ールの燃焼の際に水が生じる。水は低分子量であり、か
つ無毒である。外部の空気の吸い込んで利用するような
装置では、燃焼時に該ガス中に低分子量物質が生じるこ
とが特に好ましい。二酸化炭素の濃度は約1−5容量%
に低下でき、これは当該分野で許容される濃度値であ
る。シアン化水素、酸化窒素および一酸化炭素をほとん
ど含有しない。
合物として使用する場合には、外部の空気を吸い込む装
置と組み合わせて使用するのが特に有利であり、しかし
て該装置では、前記の水素含有テトラゾールやトリアゾ
ールの燃焼によって生じたガスを含む混合物が生じる。
そしてこの場合には、前記テトラゾールおよびトリアゾ
ールの燃焼の際に水が生じる。水は低分子量であり、か
つ無毒である。外部の空気の吸い込んで利用するような
装置では、燃焼時に該ガス中に低分子量物質が生じるこ
とが特に好ましい。二酸化炭素の濃度は約1−5容量%
に低下でき、これは当該分野で許容される濃度値であ
る。シアン化水素、酸化窒素および一酸化炭素をほとん
ど含有しない。
本発明方法に使用される前記ガス発生剤組成物を調製
するために、たとえばテトラゾールのナトリウム塩と、
酸素および塩素を含む酸化剤混合物(すなわち)過塩素
酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物)とを標準
的な混合方法によって乾式混合できる。また、これらの
成分には他の添加剤も混合でき、しかして該添加剤の例
には、燃焼速度を改善または調節するための添加剤、お
よびプロペラント粒子処理特性を改善する添加剤があげ
られる。得られた粉末状混合物は、もし所望ならば常用
技術によって圧縮することによって粒剤またはペレット
に加工できる。本発明方法に使用されるガス発生剤組成
物の構成成分は実質的に毒性がなく、また、高反応性で
もなく、高圧下でのみ燃焼するから、通常の固体発射薬
の使用時に要求される処理技術(すなわち、反応を促進
する汚染物または毒性物質との接触や暴露を最小限に抑
制するための処理技術)よりも一層厳格な処理技術は、
前記のガス発生剤組成物の製造時およびそのペレットの
調製時には全く不要である。
するために、たとえばテトラゾールのナトリウム塩と、
酸素および塩素を含む酸化剤混合物(すなわち)過塩素
酸アンモニウムと硝酸ナトリウムとの混合物)とを標準
的な混合方法によって乾式混合できる。また、これらの
成分には他の添加剤も混合でき、しかして該添加剤の例
には、燃焼速度を改善または調節するための添加剤、お
よびプロペラント粒子処理特性を改善する添加剤があげ
られる。得られた粉末状混合物は、もし所望ならば常用
技術によって圧縮することによって粒剤またはペレット
に加工できる。本発明方法に使用されるガス発生剤組成
物の構成成分は実質的に毒性がなく、また、高反応性で
もなく、高圧下でのみ燃焼するから、通常の固体発射薬
の使用時に要求される処理技術(すなわち、反応を促進
する汚染物または毒性物質との接触や暴露を最小限に抑
制するための処理技術)よりも一層厳格な処理技術は、
前記のガス発生剤組成物の製造時およびそのペレットの
調製時には全く不要である。
当業者には明らかなように、後記実施例に記載の金属
塩の代わりに、他の少なくとも1種の水素含有テトラゾ
ールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアン
モニウム塩、またはアミノテトラゾールまたはトリアゾ
ールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアン
モニウム塩が使用できる。あるいは、水素含有テトラゾ
ール、アミノテトラゾールまたはトリアゾール化合物そ
れ自体を、酸素含有特定酸化剤混合物との混合物の形で
用いて慣用技術によって粒剤またはペレットが製造でき
る。
塩の代わりに、他の少なくとも1種の水素含有テトラゾ
ールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアン
モニウム塩、またはアミノテトラゾールまたはトリアゾ
ールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩またはアン
モニウム塩が使用できる。あるいは、水素含有テトラゾ
ール、アミノテトラゾールまたはトリアゾール化合物そ
れ自体を、酸素含有特定酸化剤混合物との混合物の形で
用いて慣用技術によって粒剤またはペレットが製造でき
る。
金属(たとえば、燃料として使用される燃焼化合物中
または前記酸化剤中に含まれる金属)を、完全に塩化物
に変換できるような酸化剤化合物またはその混合物を選
択するのが好ましい。たとえば、テトラゾールのナトリ
ウム塩のごとき金属塩は、このナトリウム全部を塩化ナ
トリウムに変換するために、等モル量の過塩素酸アンモ
ニウムと反応させることができる。炭素を二酸化炭素に
酸化するために、さらにまた、水素を水に酸化するため
に必要な追加量の酸素を与えるために、“金属塩の生成
のために頂度釣り合った酸化剤”を使用し、そのために
過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウム(または硝酸カ
リウム)との等モル混合物が使用できる。
または前記酸化剤中に含まれる金属)を、完全に塩化物
に変換できるような酸化剤化合物またはその混合物を選
択するのが好ましい。たとえば、テトラゾールのナトリ
ウム塩のごとき金属塩は、このナトリウム全部を塩化ナ
トリウムに変換するために、等モル量の過塩素酸アンモ
ニウムと反応させることができる。炭素を二酸化炭素に
酸化するために、さらにまた、水素を水に酸化するため
に必要な追加量の酸素を与えるために、“金属塩の生成
のために頂度釣り合った酸化剤”を使用し、そのために
過塩素酸アンモニウムと硝酸ナトリウム(または硝酸カ
リウム)との等モル混合物が使用できる。
過塩素酸アンモニウムは良い酸化剤であるけれども、
これを単独で酸化剤として使用するのは有利ではない。
なぜならばこれは、ナトリウムまたはカリウムのごとき
金属を存在させて既述の均衡を保たない限り、塩化水素
または他の有毒生成物が生じるからである。
これを単独で酸化剤として使用するのは有利ではない。
なぜならばこれは、ナトリウムまたはカリウムのごとき
金属を存在させて既述の均衡を保たない限り、塩化水素
または他の有毒生成物が生じるからである。
金属の塩化物(特に塩化ナトリウムまたは塩化カリウ
ム)を生成するように調整された酸化剤を使用した場合
には、金属の塩化物を生成しない酸化剤化合物を使用し
た場合よりも、一層安全であるという利益が得られる。
なぜならば、このような酸化剤と、本発明方法において
有用である前記のテトラゾール化合物とを組み合わせて
調製したガス発生剤は、大気圧下では燃焼しがたく、そ
して高圧下に烈しく燃焼するからである。このような予
想外の結果をもたらす原因は未だ充分に解明されていな
いけれども、多分、燃焼時に生じた塩類の蒸気が、低圧
下では火災を急冷するが、高圧下では火災を急冷しない
ためであろうと考えられる。
ム)を生成するように調整された酸化剤を使用した場合
には、金属の塩化物を生成しない酸化剤化合物を使用し
た場合よりも、一層安全であるという利益が得られる。
なぜならば、このような酸化剤と、本発明方法において
有用である前記のテトラゾール化合物とを組み合わせて
調製したガス発生剤は、大気圧下では燃焼しがたく、そ
して高圧下に烈しく燃焼するからである。このような予
想外の結果をもたらす原因は未だ充分に解明されていな
いけれども、多分、燃焼時に生じた塩類の蒸気が、低圧
下では火災を急冷するが、高圧下では火災を急冷しない
ためであろうと考えられる。
多くの点火燃焼機構が当業者に知られているが、特に
便利かつ好ましいイグニタ(igniter)すなわち着火剤
組成物は、硼素と硝酸カリウムとの混合物からなるもの
であって、これは当該技術分野においてBKNO3として周
知である。他のイグニタ組成物、たとえば過塩素酸カリ
ウム、過塩素酸アンモニウムおよびアリルニウム粉の混
合物からなる組成物もまた適当である。イグニタ組成物
の着火は標準的な電気手段を用いて行うことができる。
該電気手段はその回路中に任意の所望安全装置を有し、
そしてスパークギャップおよび/またはフェライト抵抗
体等を備えていて、強いラジオ周波数または高電圧電源
からの無保証の着火を防止できるようになっている。
便利かつ好ましいイグニタ(igniter)すなわち着火剤
組成物は、硼素と硝酸カリウムとの混合物からなるもの
であって、これは当該技術分野においてBKNO3として周
知である。他のイグニタ組成物、たとえば過塩素酸カリ
ウム、過塩素酸アンモニウムおよびアリルニウム粉の混
合物からなる組成物もまた適当である。イグニタ組成物
の着火は標準的な電気手段を用いて行うことができる。
該電気手段はその回路中に任意の所望安全装置を有し、
そしてスパークギャップおよび/またはフェライト抵抗
体等を備えていて、強いラジオ周波数または高電圧電源
からの無保証の着火を防止できるようになっている。
本発明方法では、従来の慣用ガス発生装置が使用でき
る。このような装置の説明は米国特許第4,369,079号明
細書に記載されている。他の適当な発生装置も使用でき
る。従来のガス発生方法は一般に、火工術用材料と、酸
素含有酸化剤と、起爆薬(イニシエータ)とを含有する
密封した金属製カートリッジを使用するものである。点
火具(squib)の点火によって燃焼を開始したときに前
記の密封部が裂ける。生じたガスは燃焼室から複数のオ
リフィスを経て酸素吸い込み用ベンチュリへと流動し、
そこで、燃焼時によって生じたガスの中に外部の空気が
入り込む。したがって、既述の空気袋を膨らませるため
に使用される最終ガス生成物は、外部の空気(すなわち
第2ガス供給源)と、点火燃焼時に生じたガス混合物
(第1ガス供給源)との混合物であって、これらの成分
が一緒になって、膨らませ用のガスの全量を構成する。
る。このような装置の説明は米国特許第4,369,079号明
細書に記載されている。他の適当な発生装置も使用でき
る。従来のガス発生方法は一般に、火工術用材料と、酸
素含有酸化剤と、起爆薬(イニシエータ)とを含有する
密封した金属製カートリッジを使用するものである。点
火具(squib)の点火によって燃焼を開始したときに前
記の密封部が裂ける。生じたガスは燃焼室から複数のオ
リフィスを経て酸素吸い込み用ベンチュリへと流動し、
そこで、燃焼時によって生じたガスの中に外部の空気が
入り込む。したがって、既述の空気袋を膨らませるため
に使用される最終ガス生成物は、外部の空気(すなわち
第2ガス供給源)と、点火燃焼時に生じたガス混合物
(第1ガス供給源)との混合物であって、これらの成分
が一緒になって、膨らませ用のガスの全量を構成する。
前記のガス発生剤組成物を使用する場合には、有毒固
体が生成したときに使用されるフィルタよりも多少性能
の劣るフィルタを備えるだけ充分である。なぜならば、
本発明方法の場合には、燃焼時に生じた固体は一般に無
毒であると考えられ、すなわち該固体はたとえば塩化ナ
トリウムおよび塩化カリウム等の固体物質からなるもの
であるからである。低毒性の前記固体は一般に“妨害粒
子”(nuisance particulates)と称される。
体が生成したときに使用されるフィルタよりも多少性能
の劣るフィルタを備えるだけ充分である。なぜならば、
本発明方法の場合には、燃焼時に生じた固体は一般に無
毒であると考えられ、すなわち該固体はたとえば塩化ナ
トリウムおよび塩化カリウム等の固体物質からなるもの
であるからである。低毒性の前記固体は一般に“妨害粒
子”(nuisance particulates)と称される。
本発明の種々の態様を具体的に示すために、次に本発
明の実施例を記載する。しかしながら、本発明の範囲は
決して実施例記載の範囲内のみに限定されるものではな
い。本明細書においては、特に断らない限り温度は摂氏
で表し、部、%および比率は重量単位で示し、ただしガ
スは容量%で表す。
明の実施例を記載する。しかしながら、本発明の範囲は
決して実施例記載の範囲内のみに限定されるものではな
い。本明細書においては、特に断らない限り温度は摂氏
で表し、部、%および比率は重量単位で示し、ただしガ
スは容量%で表す。
参考例 1 テトラゾールのナトリウム塩、過塩素酸アンモニウム
および硝酸ナトリウムを下記の割合(重量%)で含む混
合物を調製し、すなわち、テトラゾールのナトリウム塩
34%と、過塩素酸アンモニウム38.3%と、硝酸ナトリウ
ム27.7%からなる混合物を調製した。実際にはこれらの
粉末を乾式混合し、圧縮成形操作によってペレットを製
造した。このペレットは、プロパン−酸素トーチを用い
る大気圧下の反復点火操作では燃焼しなかったが、300p
siのヘリウム圧下では点火によって継続的に燃焼した。
1000psiの圧力下において燃焼速度の測定を行ったが、
燃焼速度の測定値は約2インチ/秒であった。この混合
物の燃焼温度の理論値は3345゜Fである。燃焼時に生成
した第1ガス組成物は、窒素45.4重量%、二酸化炭素9
重量%、水分34.5重量%および酸素11.1重量%を含有す
るものであった。燃焼時に生じた固体残留物は塩化ナト
リウムと炭酸ナトリウムとからなるものであった。この
第1ガス組成物を空気2.5容(燃焼時に生じた第1ガス
組成物1容当たり)で希釈した場合には、当該混合物の
水分含有量は9.9、容量%に減少し、二酸化炭素含有量
は2.6容量%に減少した。
および硝酸ナトリウムを下記の割合(重量%)で含む混
合物を調製し、すなわち、テトラゾールのナトリウム塩
34%と、過塩素酸アンモニウム38.3%と、硝酸ナトリウ
ム27.7%からなる混合物を調製した。実際にはこれらの
粉末を乾式混合し、圧縮成形操作によってペレットを製
造した。このペレットは、プロパン−酸素トーチを用い
る大気圧下の反復点火操作では燃焼しなかったが、300p
siのヘリウム圧下では点火によって継続的に燃焼した。
1000psiの圧力下において燃焼速度の測定を行ったが、
燃焼速度の測定値は約2インチ/秒であった。この混合
物の燃焼温度の理論値は3345゜Fである。燃焼時に生成
した第1ガス組成物は、窒素45.4重量%、二酸化炭素9
重量%、水分34.5重量%および酸素11.1重量%を含有す
るものであった。燃焼時に生じた固体残留物は塩化ナト
リウムと炭酸ナトリウムとからなるものであった。この
第1ガス組成物を空気2.5容(燃焼時に生じた第1ガス
組成物1容当たり)で希釈した場合には、当該混合物の
水分含有量は9.9、容量%に減少し、二酸化炭素含有量
は2.6容量%に減少した。
実施例 1 乾式混合によって、5−アミノテトラゾールと、過塩
素酸アンモニウムと、硝酸ナトリウムとの混合物を調製
し、圧縮成形操作によってペレットを製造した。この混
合物の組成(重量%)は、5−アミノテトラゾール34
%、過塩素酸アンモニウム38.3%、硝酸ナトリウム27.7
%であった。前記ペレットは、大気圧下では燃焼しない
が、ヘリウムで300psiに加圧したときには完全に燃焼し
た。1000psiにおいて測定された燃焼速度は0.53インチ
/秒であった。燃焼速度の理論値は4300゜Fであり、燃
焼時に生成した第1ガス組成物は、窒素42.9容量%、二
酸化炭素12.9容量%、水分40.3容量%および酸素3.7容
量%を含有するものであった。燃焼時に生じた固体残留
物は塩化ナトリウムからなるものであった。2.5:1の希
釈比で空気で希釈した場合には、水分含有量は11.5容量
%になり、二酸化炭素含有量は3.7容量%になった。
素酸アンモニウムと、硝酸ナトリウムとの混合物を調製
し、圧縮成形操作によってペレットを製造した。この混
合物の組成(重量%)は、5−アミノテトラゾール34
%、過塩素酸アンモニウム38.3%、硝酸ナトリウム27.7
%であった。前記ペレットは、大気圧下では燃焼しない
が、ヘリウムで300psiに加圧したときには完全に燃焼し
た。1000psiにおいて測定された燃焼速度は0.53インチ
/秒であった。燃焼速度の理論値は4300゜Fであり、燃
焼時に生成した第1ガス組成物は、窒素42.9容量%、二
酸化炭素12.9容量%、水分40.3容量%および酸素3.7容
量%を含有するものであった。燃焼時に生じた固体残留
物は塩化ナトリウムからなるものであった。2.5:1の希
釈比で空気で希釈した場合には、水分含有量は11.5容量
%になり、二酸化炭素含有量は3.7容量%になった。
実施例 2 実施例1記載の混合物を、酸化鉄(Fe2O3)0.5重量%
の添加によって変性した。使用された混合物の最終組成
(重量%)は、5−アミノテトラゾール34%、過塩素酸
アンモニウム38.05%、硝酸ナトリウム27.45%、酸化鉄
0.5%であった。この混合物を乾式混合し、圧縮成形操
作によってペレットを製造した。このペレットは、大気
圧下に点火したときには徐々に燃焼した。1000psiにお
いて測定された燃焼速度は0.77インチ/秒であった。
の添加によって変性した。使用された混合物の最終組成
(重量%)は、5−アミノテトラゾール34%、過塩素酸
アンモニウム38.05%、硝酸ナトリウム27.45%、酸化鉄
0.5%であった。この混合物を乾式混合し、圧縮成形操
作によってペレットを製造した。このペレットは、大気
圧下に点火したときには徐々に燃焼した。1000psiにお
いて測定された燃焼速度は0.77インチ/秒であった。
実施例 3 酸化鉄の代わりに五酸化バナジウム(V2O5)を添加し
たことを除いて、実施例2の場合と同様な混合物を調製
した。この混合物を乾式混合し、圧縮成形操作によって
ペレットを製造した。このペレットは、大気圧下に点火
したときに徐々に燃え続けた。1000psiにおいて測定さ
れた燃焼速度は0.56インチ/秒であった。
たことを除いて、実施例2の場合と同様な混合物を調製
した。この混合物を乾式混合し、圧縮成形操作によって
ペレットを製造した。このペレットは、大気圧下に点火
したときに徐々に燃え続けた。1000psiにおいて測定さ
れた燃焼速度は0.56インチ/秒であった。
参考例 2 テトラゾールのナトリウム塩40重量%、硝酸ナトリウ
ム49.7重量%および二酸化珪素10.3重量%からなる混合
物を、乾式混合によって作り、圧縮成形操作によってペ
レットを製造した。
ム49.7重量%および二酸化珪素10.3重量%からなる混合
物を、乾式混合によって作り、圧縮成形操作によってペ
レットを製造した。
大気圧下に点火したときに、このペレットは非常に速
くかつ完全に燃焼した。1000psiにおいて測定された燃
焼速度は1.5インチ/秒であった。該混合物の燃焼温度
の理論値は3432゜Fであり、燃焼によって生じた第1ガ
ス組成物は、窒素72.2容量%、二酸化炭素6容量%、水
分16.9容量%および酸素4.9容量%からなるものであっ
た。燃焼時に生じた固体生成物は、炭酸ナトリウムおよ
び珪酸ナトリウムからなるものであった。第1ガス組成
物を、該第1ガス組成物1容当たり空気2.5容で希釈し
た場合には、得られた希釈混合物の水分含有量は4.8容
量%であり、二酸化炭素含有量は1.7容量%であった。
くかつ完全に燃焼した。1000psiにおいて測定された燃
焼速度は1.5インチ/秒であった。該混合物の燃焼温度
の理論値は3432゜Fであり、燃焼によって生じた第1ガ
ス組成物は、窒素72.2容量%、二酸化炭素6容量%、水
分16.9容量%および酸素4.9容量%からなるものであっ
た。燃焼時に生じた固体生成物は、炭酸ナトリウムおよ
び珪酸ナトリウムからなるものであった。第1ガス組成
物を、該第1ガス組成物1容当たり空気2.5容で希釈し
た場合には、得られた希釈混合物の水分含有量は4.8容
量%であり、二酸化炭素含有量は1.7容量%であった。
実施例 4 1,2,4−トリアゾール−5−オン30重量%、過塩素酸
アンモニウム40.4重量%硝酸ナトリウム29重量%および
5酸化バナジウム0.5重量%からなる混合物を、乾式混
合操作によって作成し、圧縮成形操作によってペレット
を製造した。大気圧下に点火したときには、該ペレット
はゆっくり燃え続けた。1000psiにおいて測定された燃
焼速度は0.37インチ/秒であった。この混合物の理論燃
焼温度は4309゜Fであり、燃焼時に生じた第1ガス組成
物は窒素30.5容量%、二酸化炭素24.6容量%、水分42.5
容量%および酸素2.4容量%からなるものであった。燃
焼時に生じた固体生成物は塩化ナトリウムからなるもの
であった。第1ガス組成物を空気2.5容(該第1ガス組
成物1容当たり)で希釈したときには、水分含有量は1
2.2容量%に減少し、二酸化炭素含有量は7容量%に減
少した。
アンモニウム40.4重量%硝酸ナトリウム29重量%および
5酸化バナジウム0.5重量%からなる混合物を、乾式混
合操作によって作成し、圧縮成形操作によってペレット
を製造した。大気圧下に点火したときには、該ペレット
はゆっくり燃え続けた。1000psiにおいて測定された燃
焼速度は0.37インチ/秒であった。この混合物の理論燃
焼温度は4309゜Fであり、燃焼時に生じた第1ガス組成
物は窒素30.5容量%、二酸化炭素24.6容量%、水分42.5
容量%および酸素2.4容量%からなるものであった。燃
焼時に生じた固体生成物は塩化ナトリウムからなるもの
であった。第1ガス組成物を空気2.5容(該第1ガス組
成物1容当たり)で希釈したときには、水分含有量は1
2.2容量%に減少し、二酸化炭素含有量は7容量%に減
少した。
本明細書には本発明の若干の具体例について詳細に記
載されているけれども、当業者には明らかなように本発
明は、その範囲および要旨を逸脱することなく種々多様
な態様で実施し得るものである。さらに、例示の目的で
記載された本発明の具体例の種々の態様変化はすべて、
本発明の要旨および範囲を逸脱しない限り本発明の範囲
内に入ることが理解されるべきである。
載されているけれども、当業者には明らかなように本発
明は、その範囲および要旨を逸脱することなく種々多様
な態様で実施し得るものである。さらに、例示の目的で
記載された本発明の具体例の種々の態様変化はすべて、
本発明の要旨および範囲を逸脱しない限り本発明の範囲
内に入ることが理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−201084(JP,A) 特公 昭57−2677(JP,B2)
Claims (13)
- 【請求項1】自動車または航空機用の安全防護袋を膨ら
ませるガスを含む実施的に無毒な燃焼生成物を発生させ
るために分子中に水素を含有する少なくとも異種類のテ
トラゾール又はトリアゾールよりなる火工術用の材料を
燃焼させることよりなる前記安全防護袋を膨らませる方
法において、 (A) 燃焼により塩化金属塩と実質的に無毒な第1の
ガス混合物とを生成させるために前記の火工術用の材料
を高圧下で、(a)アルカリ金属硝酸塩と過塩素酸アン
モニウムとの酸化剤混合物、および(b)五酸化バナジ
ウム、酸化銅および酸化鉄から選ばれた触媒との混合物
として前記火工技術用の材料を燃焼させ、 (B) 前記の第1ガス混合物をベンチュリ装置を通過
させて空気を吸い込むことによって前記の第1ガス混合
物を空気で希釈して実質的に非有毒の最終ガス混合物を
生成させ、これによって、前記の袋を膨らませたときに
該袋が、前記の第1ガス混合物1容当たり空気約1−4
容からなる最終ガス混合物を含むようにすること よりなる前記の安全防護袋を膨らませる方法。 - 【請求項2】前記の最終ガス混合物が水素を約4容量%
より少なく、かつ二酸化炭素を約16容量%より少なく含
むものである、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記の火工術用の材料の燃焼の結果として
無毒性固体が生じ、該無毒性固体は生成ガスから濾別す
る必要のないものである請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】前記のテトラゾール化合物が、水素含有テ
トラゾール、アミノテトラゾール、その金属塩、および
その混合物からなる群から選択される請求項3に記載の
方法。 - 【請求項5】前記のテトラゾール化合物が水素含有テト
ラゾールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩および
アンモニウム塩であって、これは約20−65重量%の濃度
で存在させ、前記の酸素含有酸化剤化合物を約35−80重
量%の濃度で存在させる請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】前記の第1ガス混合物を、空気約1−2.5
容(前記の第1ガス混合物1容当たり)で希釈すること
を包含する請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】請求項1に記載の方法によって製造された
自動車または航空機用の安全防護袋を膨らませるために
適したガス混合物。 - 【請求項8】請求項1に記載の方法によって製造された
ガス混合物で、膨らませた自動車または航空機用の安全
防護袋。 - 【請求項9】安全防護袋を膨らませるためガスを含有す
る実質的に無毒燃焼生成物を発生させるために使用する
火工術用組成物てあって、燃焼により実質的に無毒なガ
スと塩化金属塩を生成させるための、、(a)アルカリ
金属硝酸塩と過塩素酸アンモニウムとの酸化剤混合物、
および(b)五酸化バナジウム、酸化銅および酸化鉄か
ら選ばれた触媒、との混合物として分子中に水素を含有
する少なくとも一種のテトラゾール又はトリアゾールよ
りなる火工術用組成物。 - 【請求項10】前記のテトラゾール化合物が、水素含有
テトラゾール、アミノテトラゾール、その金属塩、およ
びその混合物からなる群から選択される請求項9に記載
の組成物。 - 【請求項11】前記の酸素含有酸化剤化合物が、燃焼さ
せ生成させた前記ガス中に約1から約25%の酸素含有す
るようになるように前記の火工術用の材料中に存在して
いる請求項10に記載の組成物。 - 【請求項12】前記のテトラゾール化合物が、水素含有
テトラゾールのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩ま
たはアンモニウム塩であって、これは約20−65重量%の
濃度で存在させ、前記の酸素含有酸化剤化合物を約35−
80重量%の濃度で存在させる請求項11に記載の組成物。 - 【請求項13】前記の火工術用の材料が約34%の5−ア
ミノテトラゾール、約38%の過塩素酸アンモニア、約27
%の硝酸ソーダ、および約0.5%の酸化鉄よりなるもの
である請求項12に記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US278848 | 1988-12-02 | ||
US07/278,848 US4909549A (en) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | Composition and process for inflating a safety crash bag |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02225159A JPH02225159A (ja) | 1990-09-07 |
JPH0825428B2 true JPH0825428B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=23066642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1313106A Expired - Fee Related JPH0825428B2 (ja) | 1988-12-02 | 1989-12-01 | 安全防護袋を膨らませる方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4909549A (ja) |
EP (1) | EP0372733B1 (ja) |
JP (1) | JPH0825428B2 (ja) |
KR (1) | KR920010222B1 (ja) |
AU (1) | AU625577B2 (ja) |
CA (1) | CA2002653A1 (ja) |
DE (1) | DE68914800D1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US4931112A (en) * | 1989-11-20 | 1990-06-05 | Morton International, Inc. | Gas generating compositions containing nitrotriazalone |
GB2245848A (en) * | 1990-07-14 | 1992-01-15 | Graviner Ltd Kidde | Pyrotechnic inflating device |
US5084118A (en) * | 1990-10-23 | 1992-01-28 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Ignition composition for inflator gas generators |
US5129674A (en) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Reaction device for air bag module |
US5863068A (en) * | 1994-05-23 | 1999-01-26 | Automotive Technologies International, Inc. | Plastic film airbag |
US5772238A (en) * | 1995-12-12 | 1998-06-30 | Automotive Technologies International Inc. | Efficient airbag module |
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US6179326B1 (en) | 1995-10-30 | 2001-01-30 | Automotive Technologies International, Inc. | Efficient airbag system |
US6733036B2 (en) | 1995-06-07 | 2004-05-11 | Automotive Technologies International, Inc. | Automotive electronic safety network |
US5746446A (en) * | 1994-05-23 | 1998-05-05 | Automotive Technologies International, Inc. | Plastic film airbag |
US6533316B2 (en) | 1995-06-07 | 2003-03-18 | Automotive Technologies International, Inc. | Automotive electronic safety network |
US6250668B1 (en) | 1994-05-23 | 2001-06-26 | Automotive Technologies International, Inc. | Tubular airbag, method of making the same and occupant protection system including the same |
US6905135B2 (en) | 1995-06-07 | 2005-06-14 | Automotive Technologies International, Inc. | Inflator system |
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