JPH08283090A - Gas generating agent composition - Google Patents

Gas generating agent composition

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JPH08283090A
JPH08283090A JP7111062A JP11106295A JPH08283090A JP H08283090 A JPH08283090 A JP H08283090A JP 7111062 A JP7111062 A JP 7111062A JP 11106295 A JP11106295 A JP 11106295A JP H08283090 A JPH08283090 A JP H08283090A
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JP
Japan
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gas
carbonate
gas generant
generant composition
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP7111062A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenjiro Ikeda
健治郎 池田
Hiroyuki Ochi
博之 越智
Kenji Sako
賢二 佐古
Hiroshi Hayamizu
宏 速水
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.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08283090A publication Critical patent/JPH08283090A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B35/00Compositions containing a metal azide
    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a gas generating agent ensuring a small amt. of solid residue flowing out of a combustion chamber and generating a small quantity of heat. CONSTITUTION: This gas generating agent compsn. contains an alkali metallic azide, ferrite represented by the formula MO-nFe2 O3 [where M is a divalent metal and (n) is a real number of 0.1-10], nitrate or perchlorate of an alkali metal, carbonate of an alkaline earth metal, silicon dioxide and a stearate. This compsn. enables the use of an air bag of a thin material. Since the rate of gas generation is increased, the size of an inflator can be made smaller.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガス発生剤組成物に関す
る。更に詳しくは、自動車の運転者及び同乗者保護用の
エアバッグを膨張させる為のガス発生剤組成物に関す
る。
This invention relates to gas generant compositions. More specifically, it relates to a gas generant composition for inflating an airbag for protecting a driver and a passenger of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車両が衝突等の事故にあった
際に、運転者及び同乗者を保護する為の安全装置として
のエアバッグは既に良く知られている。通常これらのエ
アバッグは自動車と他の物体や車両との激しい衝突を電
気式あるいは機械式の感知装置によって感知し、点火、
伝火等の手段を組み合わせて用い、最終的にガス発生剤
組成物を燃焼させる事によって迅速に大量のガスを発生
させ、このガスをバッグに導く事によってエアクッショ
ン状態を形成させて、運転者及び同乗者の身体を支える
事によって、衝突の際の衝撃から保護する機構となって
いる。従って、ガス発生剤には次の様な性能が要求され
る。 a)衝突の際に前述の機構を作用させる為、30〜60
ミリ秒の時間内にガスの発生を完結させることが出来る
こと。 b)生成したガスは、車両乗員の身体をエアクッション
として支えた後に車両内に放出される為、毒性が低くか
つ非腐食性であること。 c)エアバッグそのもの又は車両乗員に対して、損傷や
火傷を与える様な高い熱を発生しないこと。 従来のエアバッグ用ガス発生剤組成物に於いては、主と
してアルカリ金属アジドと酸化剤又は金属酸化物及びこ
れらの物質の反応から副生するアルカリ金属やその酸化
物と反応・吸着する物質から成り立っている。特開昭4
9−50110号公報にはアジ化ナトリウム、酸化剤と
して硝酸カリウム及び反応・吸着物質として二酸化ケイ
素で構成されるガス発生剤組成物が開示されている。そ
の組成物は十分な燃焼速度を有するが、燃焼の際の発熱
量が高いために金網等の冷却手段が溶融して、高温の微
粒子が白煙として発生しやすくなるという欠点がある。
特開昭50−105572号公報にはアジ化ナトリウ
ム、酸化剤として過マンガン酸カリウムあるいは重クロ
ム酸カリウム等を用いた組成物に、冷却剤として炭酸マ
グネシウムを添加したガス発生剤組成物が開示されてい
る。この組成物は、発熱量は低いが、十分な燃焼速度を
持たず、又、示された理論反応式外の組成では低融点の
燃焼残査が発生しこのものが金網等の冷却手段を通過し
てしまうという欠点がある。この通過残査の中には有害
で危険な金属ナトリウムが含まれるという欠点がある。
特開平5−238867号公報に記載の技術は前述特開
昭49−50110記載の技術の欠点を改良したもの
で、酸化剤成分の主体を酸化鉄とする事で発熱量の低下
を計っている。しかしこのガス発生剤においての実施例
では、アジ化ナトリウムの含有量が60〜62%と少な
く、所定量のガス量を得るためにはガス発生剤量を多く
する必要がある。この為にガス発生剤室を大きくする必
要があり、限られた構造空間内での金網等の冷却手段が
少なくなり、その結果、捕集されなかった燃焼残査がエ
アバック内に放出され、甚だしい場合には、乗員が火傷
を負ったり、エアバッグ自身が破れたりして乗員の保護
が出来なくなるおそれがある。又、通常のエアバックに
おいては、その材質の熱的保護の為にバッグ自体の内側
にコ−ティングすることが行われている。
2. Description of the Related Art An air bag as a safety device for protecting a driver and a passenger when a vehicle such as an automobile is in an accident such as a collision is already well known. Usually, these airbags detect a severe collision between a car and another object or vehicle by an electric or mechanical sensing device, and then ignite,
Using a combination of means such as flame transfer, the gas generant composition is finally burned to rapidly generate a large amount of gas, and this gas is introduced into a bag to form an air cushion state, thereby enabling the driver. Also, by supporting the body of the passenger, it is a mechanism that protects from the impact in the event of a collision. Therefore, the gas generating agent is required to have the following performance. a) 30 to 60 in order to operate the above-mentioned mechanism at the time of collision
Be able to complete the generation of gas within a millisecond time. b) Since the generated gas is released into the vehicle after supporting the body of the vehicle occupant as an air cushion, it has low toxicity and is non-corrosive. c) Do not generate high heat that may damage or burn the airbag itself or the vehicle occupants. In a conventional gas generating composition for an air bag, it is mainly composed of an alkali metal azide, an oxidizing agent or a metal oxide, and a substance which reacts with and adsorbs an alkali metal by-produced from the reaction of these substances or an oxide thereof. ing. JP-A-4
Japanese Patent Publication No. 9-50110 discloses a gas generating composition comprising sodium azide, potassium nitrate as an oxidizing agent, and silicon dioxide as a reaction / adsorption material. Although the composition has a sufficient burning rate, it has a drawback that the cooling means such as a wire mesh is melted due to the high calorific value at the time of burning, and high-temperature fine particles are easily generated as white smoke.
JP-A-50-105572 discloses a gas generating composition obtained by adding magnesium carbonate as a cooling agent to a composition using sodium azide and potassium permanganate or potassium dichromate as an oxidizing agent. ing. Although this composition has a low calorific value, it does not have a sufficient burning rate, and in the composition outside the theoretical reaction formula shown, a combustion residue with a low melting point is generated and this composition passes through a cooling means such as a wire mesh. There is a drawback that it does. This pass-through residue has the disadvantage that it contains harmful and dangerous metallic sodium.
The technique described in JP-A-5-238867 is an improvement over the drawbacks of the technique described in JP-A-49-50110. By using iron oxide as the main oxidant component, the calorific value is reduced. . However, in this example of the gas generating agent, the content of sodium azide is as small as 60 to 62%, and it is necessary to increase the amount of the gas generating agent in order to obtain a predetermined amount of gas. For this reason, it is necessary to enlarge the gas generating agent chamber, the number of cooling means such as wire mesh in the limited structural space is reduced, and as a result, combustion residues that have not been collected are released into the airbag. In extreme cases, the occupant may be burned or the airbag itself may be torn, and the occupant may not be protected. In a normal airbag, the inside of the bag itself is coated for thermal protection of its material.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】エアバックシステムは
車両等の安全装置として大変に有効であり、安価に供給
する必要がある。そのような検討の中でエアバッグ自体
の材質を内側コーティングの必要の無い、又、薄い材質
のものが求められており、エアバッグ自体の熱的負担を
小さくする為に残査流出量を少なくする必要がある。本
発明が解決しようとする課題は、ガス発生剤組成物の燃
焼に於いて、ガス発生量に対しての残査流出量及び発熱
量の少ないガス発生剤組成物を開発することである。
The airbag system is very effective as a safety device for vehicles and the like, and needs to be supplied at a low cost. In such a study, the material of the airbag itself is not required to be coated on the inside, or a thin material is required, and the residual outflow amount is reduced to reduce the thermal load on the airbag itself. There is a need to. The problem to be solved by the present invention is to develop a gas generant composition which, in combustion of the gas generant composition, has a small residual outflow amount and a small calorific value with respect to the gas generation amount.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の課題
を解決するために、アルカリ金属アジドを必須の成分と
して含有するガス発生剤組成物の構成成分につき、鋭意
研究の結果本発明に到達した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive studies on the constituent components of a gas generant composition containing an alkali metal azide as an essential component, and as a result of the present invention, Arrived

【0005】即ち、本発明は、 (1)アルカリ金属アジド、MO・nFe2 3 (Mは
2価の金属、nは0.1〜10までの実数)で表わされ
るフェライト、アルカリ金属の硝酸塩又は過塩素酸塩、
アルカリ土類金属炭酸塩、二酸化ケイ素及びステアリン
酸塩を含有するガス発生剤組成物 (2)アルカリ金属アジトがアジ化ナトリウムである前
項(1)のガス発生剤組成物 (3)MO・nFe2 3 で表されるフェライトの金属
Mが、マンガン、鉄、マグネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム、バリウム、銅、鉛、ニッケル、コバルト、
亜鉛、又はカドミウムである前項(1)〜(2)のガス
発生剤組成物 (4)アルカリ金属の硝酸塩又は過塩素酸塩がそれぞれ
硝酸カリウム又は過塩素酸カリウムである前項(1)〜
(3)ガス発生剤組成物 (5)アルカリ土類金属炭酸塩が、炭酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム又は炭酸バリウム
である前項(1)〜(4)のガス発生剤組成物 (6)ステアリン酸塩がステアリン酸マグネシウム、ス
テアリン酸亜鉛、又はステアリン酸アルミニウムである
前項(1)〜(5)のガス発生剤組成物。 (7)炭酸マグネシウムが塩基性炭酸マグネシウムであ
る前項5のガス発生剤組成物 (8)MO・nFe2 3 で表されるフェライトが等方
性構造バリウムフェライトである前項(1)乃至(7)
のガス発生剤組成物 に関する。
That is, the present invention provides (1) an alkali metal azide, a ferrite represented by MO.nFe 2 O 3 (M is a divalent metal, n is a real number from 0.1 to 10), and a nitrate of an alkali metal. Or perchlorate,
Gas generant composition containing alkaline earth metal carbonate, silicon dioxide and stearate (2) Gas generant composition according to item (1), wherein the alkali metal azide is sodium azide (3) MO · nFe 2 The ferrite metal M represented by O 3 is manganese, iron, magnesium, calcium, strontium, barium, copper, lead, nickel, cobalt,
The gas generating composition according to the above (1) to (2), which is zinc or cadmium (4) The above (1) to which the nitrate or perchlorate of an alkali metal is potassium nitrate or potassium perchlorate, respectively.
(3) Gas generating composition (5) Alkaline earth metal carbonate is magnesium carbonate,
The gas generant composition according to the above (1) to (4), which is calcium carbonate, strontium carbonate or barium carbonate (6) The above (1) to which the stearate is magnesium stearate, zinc stearate, or aluminum stearate. The gas generant composition according to (5). (7) The gas generant composition according to the above item 5, wherein the magnesium carbonate is basic magnesium carbonate. (8) The above items (1) to (7), wherein the ferrite represented by MO · nFe 2 O 3 is an isotropic structure barium ferrite. )
Of the gas generant composition described above.

【0006】本発明を詳細に説明する。本発明のガス発
生剤組成物は、アジ化ナトリウムを主なガス発生源とす
るガス発生剤組成物であり、フェライト、アルカリ金属
の硝酸塩又は過塩素酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、二
酸化ケイ素及びステアリン酸塩を必須成分として使用す
ることにより、以下のような効果が得られる。
The present invention will be described in detail. The gas generant composition of the present invention is a gas generant composition containing sodium azide as a main gas source, and includes ferrite, alkali metal nitrate or perchlorate, alkaline earth metal carbonate, and silicon dioxide. The use of stearates and stearates as essential components produces the following effects.

【0007】アルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸マグ
ネシウム及び炭酸カルシウムはそれぞれ約700℃及び
約900℃で炭酸ガス及び酸化マグネシウム、炭酸ガス
及び酸化カルシウムに分解される。その際に426kcal
/mol及び748kcal/mol(化学便覧基礎編(丸善)単体
と無機化合物の標準生成エンタルピーより算出)の吸熱
を行なうことが知られている。これらのアルカリ土類金
属炭酸塩を含むガス発生剤組成物は、その燃焼の際の高
温の為にこれらの炭酸塩を分解して燃焼熱の一部を吸熱
し、発熱量が低下する。又、この際に発生する炭酸ガス
は、アジ化ナトリウム等から発生する窒素ガスとともに
エアバッグの展開に使用され、単位重量当りのガス発生
率の上昇を可能とする。又、さらに塩基性の炭酸マグネ
シウムは、その塩基性が空気中の二酸化炭素によるアジ
化ナトリウムの加水分解反応を防止する働きを持ってい
るため、ガス発生剤組成物の安定性に対して有利とな
る。この様な特質を持つ炭酸マグネシウムに二酸化ケイ
素を組み合わせたアジ化ナトリウム系ガス発生剤組成物
は、燃焼残査が固化物として錠剤燃焼室内に多量に残る
こと及び発熱量も小さいことから、エアバック展開の際
に熱的負担が著しく小さくなるという効果がある。
Alkaline earth metal carbonates such as magnesium carbonate and calcium carbonate are decomposed into carbon dioxide and magnesium oxide, carbon dioxide and calcium oxide at about 700 ° C. and about 900 ° C., respectively. At that time 426 kcal
It is known to carry out endotherms of / mol and 748 kcal / mol (calculated from the standard enthalpy of formation of simple substance and inorganic compound). The gas generant composition containing these alkaline earth metal carbonates decomposes these carbonates due to the high temperature at the time of combustion and absorbs part of the heat of combustion to lower the calorific value. Further, the carbon dioxide gas generated at this time is used together with the nitrogen gas generated from sodium azide or the like to deploy the air bag, and it is possible to increase the gas generation rate per unit weight. Further, since the basic magnesium carbonate has a function of preventing the hydrolysis reaction of sodium azide by carbon dioxide in the air, the basic magnesium carbonate is advantageous for the stability of the gas generant composition. Become. The sodium azide-based gas generant composition obtained by combining silicon dioxide with magnesium carbonate having such characteristics has a large amount of combustion residue remaining in the tablet combustion chamber as a solidified product and has a small calorific value. This has the effect of significantly reducing the thermal load during deployment.

【0008】本発明に使用されるアルカリ金属アジドの
好ましい例としてはアジ化ナトリウムが挙げられる。ガ
ス発生剤組成物の燃焼特性は主にアジ化ナトリウムの粒
子径により制御され、衝突の際に、通常60ミリ秒の時
間内にガスの発生を完結する必要がありこのために使用
するアジ化ナトリウムはその平均粒子径が10〜60μ
mのもので特に打錠性の点からスプレードライ式製法に
よる微粒子のものが好ましい。本発明で使用されるアル
カリ土類金属炭酸塩の好ましい具体例は、炭酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリ
ウムであり、特に塩基性炭酸マグネシウムはガス発生剤
の保存の安定性の面からも好ましい。
A preferred example of the alkali metal azide used in the present invention is sodium azide. The combustion characteristics of the gas generant composition are mainly controlled by the particle size of sodium azide, and upon collision, it is necessary to complete the gas generation within a time of usually 60 milliseconds. Sodium has an average particle size of 10 to 60 μ.
In particular, those having a particle size of m, which are fine particles produced by a spray-dry manufacturing method, are preferable from the viewpoint of tableting property. Preferred specific examples of the alkaline earth metal carbonate used in the present invention are magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, and barium carbonate. Particularly, basic magnesium carbonate is also preferable in terms of storage stability of the gas generating agent. preferable.

【0009】MO・nFe2 3 で示されるフェライト
の金属Mの好ましい具体例としてはマンガン、鉄、カル
シウム、マグネシウム、銅、鉛、ニッケル、コバルト、
亜鉛、カドミウム、バリウム又はストロンチウムが挙げ
られるが、特に好ましいフェライトの例はバリウムフェ
ライト及びストロンチウムフェライトである。MO・n
Fe2 3 で示されるフェライトにおけるnは0.1〜
10より好ましくは4〜8の実数を示す。バリウムフェ
ライトの場合は比表面積が1〜5m2 /g程度のもの
が、又ストロンチウムフェライトの場合は比表面積が1
〜5m2 /g程度のものが最も好ましいフェライトであ
る。さらに通常のバリウムフェライトは等方性構造であ
るため、走査電子顕微鏡写真からもわかる様に個々の粒
子の粒形がより球状に近く、しかも球径が揃っており、
流動性に優れ、直接打錠を可能とし、コスト面において
も優れている。
Preferred specific examples of the metal M of the ferrite represented by MO.nFe 2 O 3 are manganese, iron, calcium, magnesium, copper, lead, nickel, cobalt,
Zinc, cadmium, barium or strontium may be mentioned, but examples of particularly preferred ferrites are barium ferrite and strontium ferrite. MO ・ n
N in the ferrite represented by Fe 2 O 3 is 0.1 to
A real number of 4 to 8 is more preferable than 10. Barium ferrite has a specific surface area of about 1 to 5 m 2 / g, and strontium ferrite has a specific surface area of 1
The most preferable ferrite has a thickness of about 5 m 2 / g. Furthermore, since normal barium ferrite has an isotropic structure, the grain shape of each particle is closer to a spherical shape, and the spherical diameter is uniform, as can be seen from the scanning electron micrograph.
It has excellent fluidity, allows direct tableting, and is excellent in cost.

【0010】本発明で使用されるアルカリ金属硝酸塩又
は過塩素酸塩の好ましい具体例は硝酸カリウム又は過塩
素酸カリウムである。
A preferred specific example of the alkali metal nitrate or perchlorate used in the present invention is potassium nitrate or potassium perchlorate.

【0011】本発明で使用されるステアリン酸塩の好ま
しい具体例としてはステアリン酸マグネシウム、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等が挙げられ、
特に好ましいものはステアリン酸マグネシウムである。
Specific preferred examples of stearates used in the present invention include magnesium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, and the like.
Particularly preferred is magnesium stearate.

【0012】本発明のガス発生剤組成物に於いて、アル
カリ金属アジドは50〜80重量%より好ましくは65
〜75重量%の範囲で使用される。同様にMO・nFe
2 3 フェライトは5〜30重量%、より好ましくは1
0〜20重量%の範囲で、アルカリ金属硝酸塩又は過塩
素酸塩0.1〜20重量%より好ましくは2〜10重量
%の範囲で、アルカリ土類金属炭酸塩は0.1〜20重
量%より好ましくは2〜15重量%の範囲で、二酸化ケ
イ素0.1〜20重量%、より好ましくは5〜15重量
%の範囲でステアリン酸塩は0.1〜2重量%より好ま
しくは0.3〜1重量%の範囲で含有させられる。その
他ガス発生剤組成物に通常添加される添加剤が必要によ
り添加される。
In the gas generant composition of the present invention, the alkali metal azide is 50 to 80% by weight, preferably 65.
Used in the range of up to 75% by weight. Similarly, MO / nFe
2 O 3 ferrite is 5 to 30% by weight, more preferably 1
In the range of 0 to 20% by weight, the alkali metal nitrate or perchlorate is 0.1 to 20% by weight, more preferably in the range of 2 to 10% by weight, and the alkaline earth metal carbonate is 0.1 to 20% by weight. More preferably in the range of 2 to 15% by weight, 0.1 to 20% by weight of silicon dioxide, more preferably 5 to 15% by weight, and 0.1 to 2% by weight of stearate, more preferably 0.3. ˜1% by weight. Other additives usually added to the gas generant composition are added if necessary.

【0013】本発明のガス発生剤組成物は通常のガス発
生剤組成物と同様に、例えばボールミル、V型混合機等
の混合機を用いて、均一に混合した後、回転式打錠機に
よって直径3〜15mm、厚さ1〜10mm程度の錠剤
に製造させる。
The gas generant composition of the present invention is uniformly mixed by using a mixer such as a ball mill or a V-type mixer in the same manner as a usual gas generant composition, and then a rotary tableting machine is used. A tablet having a diameter of 3 to 15 mm and a thickness of 1 to 10 mm is produced.

【0014】[0014]

【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものでは
ない。又各実施例において部は重量部を示す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. Further, in each example, “part” means “part by weight”.

【0015】実施例1 アジ化ナトリウム68.0重量部、バリウムフェライト
12.0重量部、硝酸カリウム5.0重量部、炭酸マグ
ネシウム10.0重量部、二酸化ケイ素5.0重量部、
ステアリン酸マグネシウム0.5重量部からなる混合物
をボールミルにて60rpmで20分間混合した。つい
で回転式打錠機(菊水製作所RT−S−9型)にて直径
5mm、厚さ3mmの錠剤に成形して本発明のガス発生
剤組成物(錠剤)を得た。このものの性能試験を以下の
方法で行なった。ガス発生剤錠剤の燃焼試験装置とし
て、錠剤燃焼室40cc及び残査捕集室960ccの両
室の境界に10φ×7コの孔のあるステンレス製オリフ
ィス、その上にステンレス製金網(20メッシュ・線径
0.4mm)を3枚及びアルミ箔(150μ)を設置し
たステンレス製密閉容器を準備した。錠剤燃焼室に25
gの錠剤及び電気的にホウ素−硝石の伝火薬を着火させ
る機構を持った点火具を設置し、残査捕集室に圧力セン
サーを取り付けた後、点火具を着火させてガス発生剤の
燃焼試験を行なった。ガス発生剤の評価は、燃焼によっ
て発生するガスの圧力が最大ピークに達するまでの時間
及び最大圧力値をオシロスコープで測定すること、発生
した密閉容器のガスをフィルターに通した後、積算ガス
流量計(エステック社SEF−51型)に導入して発生
ガス量〔A(l)〕を測定した後、燃焼室内に残存する
燃焼残査重量及び理論ガス発生率から残査捕集室に流出
した残査流出量〔B(g)〕を求め、発生ガス量に対す
る残査流出量〔B/A〕を求めること、及び示差走査熱
量計(島津製 DT−40)によるこの組成物の発熱量
〔C(cal/g)から発生ガス量に対する発熱量〔C
/A〕を求めることにより行なった。この方法による性
能試験を表1に示した。なお表1の組成の欄における表
示は重量部である。
Example 1 Sodium azide 68.0 parts by weight, barium ferrite 12.0 parts by weight, potassium nitrate 5.0 parts by weight, magnesium carbonate 10.0 parts by weight, silicon dioxide 5.0 parts by weight,
A mixture of 0.5 parts by weight of magnesium stearate was mixed in a ball mill at 60 rpm for 20 minutes. Then, it was molded into a tablet having a diameter of 5 mm and a thickness of 3 mm with a rotary tableting machine (RT-S-9 type, Kikusui Seisakusho) to obtain a gas generant composition (tablet) of the present invention. The performance test of this product was performed by the following method. As a combustion tester for gas generant tablets, a stainless steel orifice with 10φ × 7 holes at the boundary between the tablet combustion chamber 40cc and the residual collection chamber 960cc, and a stainless wire mesh (20 mesh wire) A stainless airtight container provided with three sheets of 0.4 mm in diameter and aluminum foil (150 μ) was prepared. 25 in tablet burning chamber
g of the tablet and an igniter having a mechanism for electrically igniting the boron-silver stone transfer charge is installed, a pressure sensor is attached to the residual collection chamber, and then the igniter is ignited to burn the gas generating agent. The test was conducted. To evaluate the gas generant, measure the time until the pressure of the gas generated by combustion reaches the maximum peak and the maximum pressure value with an oscilloscope, pass the gas in the closed container through a filter, and then measure the integrated gas flow meter. (SEF-51 manufactured by STEC Co., Ltd.) to measure the amount of generated gas [A (l)], and then the amount of the combustion residue remaining in the combustion chamber and the theoretical gas generation rate indicate the residue flowing into the residue collection chamber. The amount of residual effluent [B (g)] is determined to determine the residual amount of effluent [B / A] with respect to the amount of generated gas. (Cal / g) to calorific value [C
/ A]. The performance test by this method is shown in Table 1. The indication in the column of composition in Table 1 is parts by weight.

【0016】実施例2 アジ化ナトリウム70.0重量部、バリウムフェライト
10.0重量部、過塩素酸カリウム4.0重量部、炭酸
マグネシウム6.0重量部、二酸化ケイ素10.0重量
部、ステアリン酸マグネシウム0.5重量部からなる混
合物を実施例1と同じ方法で混合打錠し本発明のガス発
生剤組成物(錠剤)を得た。このものについて実施例1
と同じ方法で性能試験を行ないその結果を表1に示し
た。
Example 2 70.0 parts by weight of sodium azide, 10.0 parts by weight of barium ferrite, 4.0 parts by weight of potassium perchlorate, 6.0 parts by weight of magnesium carbonate, 10.0 parts by weight of silicon dioxide, stearin A mixture of 0.5 part by weight of magnesium acid was mixed and tableted in the same manner as in Example 1 to obtain a gas generant composition (tablet) of the present invention. About this thing Example 1
A performance test was conducted in the same manner as in, and the results are shown in Table 1.

【0017】実施例3 アジ化ナトリウム72.0重量部、ストロンチウムフェ
ライト8.0重量部、過塩素酸カリウム5.0重量部、
炭酸カルシウム5.0重量部、二酸化ケイ素10.0重
量部、ステアリン酸マグネシウム0.5重量部からなる
混合物を実施例1と同じ方法で混合打錠し本発明のガス
発生剤組成物(錠剤)を得た。このものについて実施例
1と同じ方法で性能試験を行ないその結果を表1に示し
た。
Example 3 72.0 parts by weight of sodium azide, 8.0 parts by weight of strontium ferrite, 5.0 parts by weight of potassium perchlorate,
A mixture of 5.0 parts by weight of calcium carbonate, 10.0 parts by weight of silicon dioxide, and 0.5 parts by weight of magnesium stearate was mixed and tableted in the same manner as in Example 1 to produce the gas generant composition (tablet) of the present invention. Got A performance test was conducted on this product in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

【0018】比較例1 アジ化ナトリウム57.0重量部、硝酸カリウム17.
0重量部、二酸化ケイ素26.0重量部、ステアリン酸
マグネシウム0.5重量部からなる混合物を実施例1と
同じ方法で混合、打錠し比較用のガス発生剤組成物を得
た。このものについて実施例1と同じ方法で性能試験を
行ないその結果を表2に示した。なお表2の組成の欄に
おける表示は重量部である。
Comparative Example 1 Sodium azide 57.0 parts by weight, potassium nitrate 17.
A mixture of 0 parts by weight, 26.0 parts by weight of silicon dioxide and 0.5 parts by weight of magnesium stearate was mixed and compressed in the same manner as in Example 1 to obtain a gas generant composition for comparison. A performance test was conducted on this product in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. The indication in the column of composition in Table 2 is parts by weight.

【0019】比較例2 アジ化ナトリウム66.0重量部、過マンガン酸カリウ
ム17.0重量部、炭酸マグネシウム17.0重量部、
ステアリン酸マグネシウム0.5重量部からなる混合物
を実施例1と同じ方法で混合、打錠し比較用のガス発生
剤組成物を得た。このものについて実施例1と同じ方法
で、性能試験を行ないその結果を表2に示した。
Comparative Example 2 Sodium azide 66.0 parts by weight, potassium permanganate 17.0 parts by weight, magnesium carbonate 17.0 parts by weight,
A mixture of 0.5 parts by weight of magnesium stearate was mixed and compressed in the same manner as in Example 1 to obtain a gas generant composition for comparison. A performance test was conducted on this product in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0020】比較例3 アジ化ナトリウム62.0重量部、硝酸カリウム4.0
重量部、酸化第二鉄27.0重量部、二酸化ケイ素6.
0重量部、ステアリン酸マグネシウム0.5重量部から
なる混合物を実施例1と同じ方法で混合、打錠した比較
用のガス発生剤組成物を得た。このものについて実施例
1と同じ方法で性能試験を行ないその結果を表2に示し
た。
Comparative Example 3 62.0 parts by weight of sodium azide and 4.0 of potassium nitrate
Parts by weight, ferric oxide 27.0 parts by weight, silicon dioxide 6.
A mixture of 0 parts by weight and 0.5 parts by weight of magnesium stearate was mixed and compressed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative gas generant composition. A performance test was conducted on this product in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0021】[0021]

【表1】 表1 実施例1 実施例2 実施例3 組成 アジ化ナトリウム 68 70 72 バリウムフェライト 12 10 ストロンチウムフェライト 8 硝酸カリウム 5 過塩素酸カリウム 4 5 炭酸マグネシウム 10 6 炭酸カリシウム 5 二酸化ケイ素 5 10 10 ステアリン酸マグネシウム 0.5 0.5 0.5 燃焼テスト 最大ピーク時間(ms) 57 53 50 最大ピーク圧力(atm) 58 61 61 A:発生ガス量(l) 9.95 10.25 10.15 B:残査流出量(g) 5.72 4.43 5.51 錠剤形状 錠剤形状 錠剤形状 C:発熱量(cal/mol) 383 395 407 発生ガス量に対する残査流出量 B/A 0.57 0.43 0.54 発生ガス量に対する発熱量 C/A 38.5 38.5 40.1 Table 1 Table 1 Example 1 Example 2 Example 3 Composition Sodium azide 68 70 72 Barium ferrite 12 10 Strontium ferrite 8 Potassium nitrate 5 Potassium perchlorate 4 5 Magnesium carbonate 10 6 Calcium carbonate 5 Silicon dioxide 5 10 10 Stearin Magnesium oxide 0.5 0.5 0.5 Combustion test maximum peak time (ms) 57 53 50 Maximum peak pressure (atm) 58 61 61 A: Evolved gas amount (l) 9.95 10.25 10.15 B: Residual outflow amount (g) 5.72 4.43 5.51 Tablet shape Tablet shape Tablet shape C: Calorific value (cal / mol) 383 395 407 Residual outflow amount relative to the generated gas amount B / A 0.57 0.43 0.54 Calorific value relative to the generated gas amount C / A 38.5 38.5 40.1

【0022】[0022]

【表2】 表2 比較例1 比較例2 比較例3 組成 アジ化ナトリウム 57 66 62 硝酸カリウム 17 4 過マンガン酸カリウム 17 酸化第二鉄 27 炭酸マグネシウム 17 二酸化ケイ素 26 6 ステアリン酸マグネシウム 0.5 0.5 0.5 燃焼テスト 最大ピーク時間(ms) 35 85 57 最大ピーク圧力(atm) 74 53 56 A:発生ガス量(l) 7.60 10.80 8.20 B:残査流出量(g) 金網破れ 9.73 4.50 錠剤形状 C:発熱量(cal/mol) 741 407 395 発生ガス量に対する残査流出量 B/A ── 0.90 0.55 発生ガス量に対する発熱量 C/A 98.0 37.0 48.2Table 2 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Composition Sodium azide 57 66 62 Potassium nitrate 17 4 Potassium permanganate 17 Ferric oxide 27 Magnesium carbonate 17 Silicon dioxide 26 6 Magnesium stearate 0.5 0.5 0.5 Combustion test Maximum peak time (ms) 35 85 57 Maximum peak pressure (atm) 74 53 56 A: Generated gas amount (l) 7.60 10.80 8.20 B: Residual outflow amount (g) Wire mesh breakage 9.73 4.50 Tablet shape C: Calorific value (cal) / mol) 741 407 395 Residual outflow relative to the amount of generated gas B / A ── 0.90 0.55 Calorific value relative to the amount of generated gas C / A 98.0 37.0 48.2

【0023】表1及び表2より以下の事がわかる。比較
例に於いて発熱量の高いものは金網を溶かしており燃焼
残査は燃焼室に無かった。それ以外の比較例はやや遅い
燃速にもかかわらず、発生ガス量当りのスラグ流出量及
び発熱量が本願実施例よりも大きい。又各実施例で燃焼
室に錠剤形状の燃焼残査が金網に捕集されていることが
観察された。これらより本発明によるガス発生剤は燃焼
残査が捕集されやすく、高いガス発生能力を持つことが
判った。
The following can be seen from Tables 1 and 2. In the comparative example, the one with a high calorific value melted the wire mesh and there was no combustion residue in the combustion chamber. In the other comparative examples, the slag outflow amount and the calorific value per generated gas amount are larger than those of the examples of the present application, although the fuel speed is slightly slow. In each of the examples, it was observed that tablet-shaped combustion residues were collected by the wire net in the combustion chamber. From these, it was found that the gas generating agent according to the present invention had a high gas generating ability because the combustion residue was easily collected.

【0024】[0024]

【発明の効果】一定の容積のインフレーター構造及び一
定容量のエアバックを展開させるガス発生剤に於いて、
高ガス発生能力と十分な燃焼残査捕集性を有する本組成
のガス発生剤組成物は、エアバッグ自体への熱的負担が
小さくなる為、エアバッグ自体の材質を薄くする事及び
冷却手段を小さくできる事からインフレーターの構造の
小型化を可能とした。
EFFECT OF THE INVENTION In a gas generating agent for expanding an inflator structure having a constant volume and an air bag having a constant volume,
The gas generant composition of the present composition having a high gas generating capacity and sufficient combustion residue trapping property reduces the thermal load on the airbag itself, so that the material of the airbag itself can be made thin and cooling means. Since it can be made smaller, the inflator structure can be made smaller.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルカリ金属アジド、MO・nFe2 3
(Mは2価の金属、nは0.1〜10までの実数)で表
されるフェライト、アルカリ金属の硝酸塩又は過塩素酸
塩、アルカリ土類金属炭酸塩、二酸化ケイ素及びステア
リン酸塩を含有するガス発生剤組成物。
1. Alkali metal azide, MO.nFe 2 O 3
Contains ferrite represented by (M is a divalent metal, n is a real number from 0.1 to 10), an alkali metal nitrate or perchlorate, an alkaline earth metal carbonate, silicon dioxide and a stearate. A gas generant composition.
【請求項2】アルカリ金属アジドがアジ化ナトリウムで
ある請求項1のガス発生剤組成物。
2. The gas generant composition according to claim 1, wherein the alkali metal azide is sodium azide.
【請求項3】MO・nFe2 3 で表されるフェライト
の金属Mが、マンガン、鉄、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、バリウム、銅、鉛、ニッケル、コ
バルト、亜鉛又はカドミウムである請求項1のガス発生
剤組成物。
3. The ferrite metal M represented by MO.nFe 2 O 3 is manganese, iron, magnesium, calcium, strontium, barium, copper, lead, nickel, cobalt, zinc or cadmium. Gas generating composition.
【請求項4】アルカリ金属の硝酸塩又は過塩素酸塩がそ
れぞれ硝酸カリウム又は過塩素酸カリウムである請求項
1のガス発生剤組成物。
4. The gas generant composition according to claim 1, wherein the alkali metal nitrate or perchlorate is potassium nitrate or potassium perchlorate, respectively.
【請求項5】アルカリ土類金属炭酸塩が、炭酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、又は炭酸
バリウムである請求項1のガス発生剤組成物。
5. The gas generant composition according to claim 1, wherein the alkaline earth metal carbonate is magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, or barium carbonate.
【請求項6】ステアリン酸塩がステアリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸アルミニウムで
ある請求項1のガス発生剤組成物。
6. The gas generant composition according to claim 1, wherein the stearate is magnesium stearate, zinc stearate or aluminum stearate.
【請求項7】炭酸マグネシウムが塩基性炭酸マグネシウ
ムである請求項5のガス発生剤組成物。
7. The gas generant composition according to claim 5, wherein the magnesium carbonate is basic magnesium carbonate.
【請求項8】MO・nFe2 3 で表されるフェライト
が等方性構造バリウムフェライトである請求項1乃至7
のガス発生剤組成物。
8. The ferrite represented by MO.nFe 2 O 3 is barium ferrite having an isotropic structure.
The gas generant composition of.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008156132A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Daicel Chem Ind Ltd Gas generator composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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