JPH09286781A - １−アミノ−１，２，３−トリアゾール誘導体、その製法及び該化合物を含有するガス発生剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、アジ化ナトリウムのような、毒性
が高くしかも爆発性物質を生成する危険性のある化合物
を使用しない、ガス発生効率の高いガス発生剤を提供す
ることを課題とするものである。 【解決手段】 本発明の課題は、下記の構造式で示され
る１−アミノ−１，２，３−トリアゾール誘導体、その
製法及び該化合物を含有するガス発生剤によって達成さ
れる。 【化３】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス発生剤として
有用な新規な１−アミノ−１，２，３−トリアゾール誘
導体に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車搭載用エアバッグのインフレータ
ー（ガス発生装置）には、現在、アジ化ナトリウムを主
成分とするガス発生剤が主として使用されている。アジ
化ナトリウムは熱分解温度が４００℃以上と高いため熱
安定性に優れ、しかも分解時には瞬時に大量の窒素ガス
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毒性が高く、また重金
属と接触して不安定な爆発性物質を生成するなど、使用
するに当たっての問題点も多い化合物である。このよう
な状況から、アジ化ナトリウムを使用しない、ガス発生
効率の高いガス発生剤が切望されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アジ化ナト
リウムのような、毒性が高くしかも爆発性物質を生成す
る危険性のある化合物を使用しない、ガス発生効率の高
い、安全なガス発生剤を提供することを課題とするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、下記の
構造式で示される１−アミノ−１，２，３−トリアゾー
ル誘導体、

【０００５】

【化２】 （式中、ｎは１又は２である。）

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の１−アミノ−１，２，３
−トリアゾール誘導体は前記の構造式で示される新規な
化合物である。本発明の１−アミノ−１，２，３−トリ
アゾール誘導体としては、１，１’−ウレイレン−ジ−
１，２，３−トリアゾール、及び１，１’−オキサミレ
ン−ジ−１，２，３−トリアゾールが挙げられる。

【０００７】これらの化合物は、１−アミノ−１，２，
３−トリアゾールを原料として下記のように容易に製造
される。なお、１−アミノ−１，２，３−トリアゾール
は、１Ｈ−１，２，３−トリアゾールを水酸化カリウム
存在下でヒドロキシルアミン−Ｏ−スルホン酸ナトリウ
ムと反応させる方法〔Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．ＵＳＳＲ
（Ｅｎｇｌ．Ｔｒａｎｓｌ．），２８（１９９２），１
０４２〕や、１Ｈ−１，２，３−トリアゾールを炭酸カ
リウム存在下でヒドロキシルアミン−Ｏ−スルホン酸と
反応させる方法〔ＷＯ９２００９８１〕によって得るこ
とができる。

【０００８】１，１’−ウレイレン−ジ−１，２，３−
トリアゾールは、１−アミノ−１，２，３−トリアゾー
ルをトリホスゲンと反応させることによって得ることが
できる。１−アミノ−１，２，３−トリアゾールとトリ
ホスゲンとの反応は、アセトニトリル、テトラヒドロフ
ラン等の反応に不活性な溶媒の存在下で、通常、−３０
〜５０℃、好ましくは−１０〜３０℃の温度で、常圧下
で行われる。このとき、トリホスゲンは、１−アミノ−
１，２，３−トリアゾールに対して通常０．５〜１０倍
モル、好ましくは０．５〜５倍モル使用される。生成し
た１，１’−ウレイレン−ジ−１，２，３−トリアゾー
ルは再結晶などの通常の方法により分離・精製される。

【０００９】１，１’−オキサミレン−ジ−１，２，３
−トリアゾールは、１−アミノ−１，２，３−トリアゾ
ールをハロゲン化オキサリルと反応させることによって
得ることができる。ハロゲン化オキサリルとしては、塩
化オキサリル、臭化オキサリル等が用いられるが、塩化
オキサリルが特に好ましい。

【００１０】１−アミノ−１，２，３−トリアゾールと
ハロゲン化オキサリルとの反応は、アセトニトリル、テ
トラヒドロフラン等の反応に不活性な溶媒の存在下で、
通常、−３０〜５０℃、好ましくは−１０〜３０℃の温
度で、常圧下で行われる。このとき、ハロゲン化オキサ
リルは、１−アミノ−１，２，３−トリアゾールに対し
て通常０．５〜５倍モル、好ましくは０．５〜２倍モル
使用される。生成した１，１’−オキサミレンジ−１，
２，３−トリアゾールは再結晶などの通常の方法により
分離・精製される。

【００１１】本発明のガス発生剤は、前記の１−アミノ
−１，２，３−トリアゾール誘導体をガス発生基剤とし
て含有することを特徴とする。本発明により、前記の１
−アミノ−１，２，３−トリアゾール誘導体をガス発生
基剤として含有し、その他に無機酸化剤などを含有する
ガス発生剤を構成することができる。

【００１２】また、本発明のガス発生剤では、ガス発生
基剤として、１−アミノ−１，２，３−トリアゾール誘
導体以外に公知のガス発生基剤が少なくとも１種含有さ
れていても差し支えない。例えば、硝酸グアニジン、硝
酸アミノグアニジン、硝酸ジアミノグアニジン等のグア
ニジン化合物、二硝酸エチレンジアミン、二硝酸ヘキサ
メチレンテトラミン等のアミン化合物、公知のテトラゾ
ール化合物又は公知のトリアゾール化合物がガス発生基
剤として含有されていもよい。ガス発生基剤の形状、粒
度などは特に制限されるものではないが、通常は細かく
粉砕されたものが好ましい。

【００１３】無機酸化剤としては公知のガス発生剤に含
有される無機酸化剤を使用することができ、例えば、オ
キソハロゲン酸塩及び硝酸塩から選ばれる少なくとも１
種の酸化剤が用いられる。オキソハロゲン酸塩として
は、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム等のアルカ
リ金属の過塩素酸塩や、塩素酸カリウム、塩素酸ナトリ
ウム等のアルカリ金属の塩素酸塩や、過塩素酸アンモニ
ウムなどが挙げられる。また、硝酸塩としては、硝酸カ
リウム、硝酸ナトリウム等のアルカリ金属の硝酸塩や、
硝酸ストロンチウム等のアルカリ土類金属の硝酸塩や、
硝酸アンモニウムなどが挙げられる。これら酸化剤の中
では過塩素酸塩、硝酸塩が好ましく、特にはそれらのア
ルカリ金属塩が好ましく、更には過塩素酸塩カリウム、
硝酸カリウムが好ましい。

【００１４】また、遷移金属酸化物も無機酸化剤として
使用することができる。遷移金属酸化物としては、酸化
第二鉄、酸化第二銅、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化モリ
ブデン、酸化タングステン、酸化コバルト、酸化ニッケ
ルなどが挙げられる。酸化剤の形状、粒度などは特に制
限されるものではないが、通常は細かく粉砕されたもの
が好ましい。

【００１５】ガス発生基剤と無機酸化剤の配合比率は、
酸素量を基準としてガス発生基剤を完全に燃焼しうる化
学量論量であればよいが、燃焼速度、燃焼温度、燃焼ガ
ス組成等に応じて好適な比率が選択される。例えば、ガ
ス発生基剤が１００重量部に対して、無機酸化剤は２０
〜４００重量部、好ましくは３０〜２００重量配合され
る。

【００１６】ガス発生剤はガス発生基剤や無機酸化剤の
粉末状混合物として使用することもでき、バインダーを
添加して圧縮・成型し成型体として使用することもでき
る。バインダーは特に制限されるものではなく、一般的
な有機又は無機のバインダーが１０重量％以下、好まし
くは０．２〜５重量％程度用いられる。有機バインダー
としては、ポリカーボネート、ニトロセルロース、多糖
類、ポリビニルピロリドンなどが挙げられ、無機バイン
ダーとしては、二硫化モリブデン、グラファイト、ケイ
酸ナトリウム、タルク、ベントナイト、モンモリロン石
などが挙げられる。以上に説明した本発明のガス発生剤
は、自動車搭載用エアバッグのインフレーター（ガス発
生装置）において好適に使用することができる。

【００１７】

【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明の１−アミノ
−１，２，３−トリアゾール誘導体及びそれを含有する
ガス発生剤を具体的に説明する。なお、收率は１−アミ
ノ−１，２，３−トリアゾール基準（モル％）で求め
た。

【００１８】実施例１ 〔１，１’−ウレイレン−ジ−１，２，３−トリアゾー
ルの製造〕１−アミノ−１，２，３−トリアゾール５．
０ｇ（５９．４７ｍｍｏｌ）を溶解したアセトニトリル
５０ｍｌに、攪拌下、０℃下で、トリホスゲン１３．２
４ｇ（４４．６ｍｍｏｌ）を溶解したアセトニトリル１
００ｍｌを滴下した。同温下でこの溶液を３０分攪拌し
た後、更に室温下で１時間攪拌した。以上の操作は常圧
下でアルゴン気流中で行った。次いで、反応液に酢酸エ
チル１２０ｍｌを加えて室温下で３０分間攪拌して、析
出した沈殿を濾別した。得られた沈殿を減圧下で乾燥し
て目的物５．２ｇを得た（收率：９０％）。

【００１９】その物性を次に示す。 〔融点〕 １６６〜１６９℃ 〔 ¹Ｈ−ＮＭＲ〕（ＤＭＳＯ−ｄ⁶ ） δ：７．９１（１Ｈ，ｓ）、８．３７（１Ｈ，ｓ）、１
３．５１（１Ｈ，ｂｒｓ）

【００２０】実施例２ 〔１，１’−オキサミレン−ジ−１，２，３−トリアゾ
ールの製造〕１−アミノ−１，２，３−トリアゾール
０．５ｇ（５．９５ｍｍｏｌ）を溶解したアセトニトリ
ル５ｍｌに、攪拌下、０℃下で、塩化オキサリル０．７
５ｇ（５．９５ｍｍｏｌ）を溶解したアセトニトリル２
ｍｌを滴下した。同温下で、この溶液を２時間攪拌した
後、酢酸エチル２０ｍｌを加えて更に１時間攪拌した。
以上の操作は常圧下でアルゴン気流中で行った。次い
で、反応液を濾過して得られた残渣に水５０ｍｌを加え
て室温下で１時間攪拌した後、水を濾別して得られた残
渣にアセトン５０ｍｌを加えて室温下で１時間攪拌し
た。アセトンを濾別して得られた残渣を減圧下で乾燥し
て目的物０．５０ｇを得た（收率：７６％）。

【００２１】その物性を次に示す。 〔融点〕 ２５７℃（分解） 〔 ¹Ｈ−ＮＭＲ〕（ＤＭＳＯ−ｄ⁶ ） δ：７．９００（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝０．９７）、８．３６
３（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝０．９７）、１３．５０５（１Ｈ，
ｂｒｓ） 〔元素分析〕（Ｃ₆ Ｈ₆ Ｎ₈ Ｏ₂ として） 理論値：Ｃ ３２．４４％、Ｈ ２．７２％、Ｎ ５
０．４４％ 実測値：Ｃ ３２．０７％、Ｈ ２．９３％、Ｎ ４
８．４５％

【００２２】実施例３ 〔１，１’−ウレイレン−ジ−１，２，３−トリアゾー
ルの爆燃性試験〕実施例１で得られた１，１’−ウレイ
レン−ジ−１，２，３−トリアゾール（ガス発生基剤）
と過塩素酸カリウム（酸化剤）とを配合比（酸化剤に対
するガス発生基剤の重量比）が３１．８：６８．２にな
るように均一に混合した後、錠剤成型器を用いて６ｍｍ
φの錠剤に成型し、これをガス発生剤試料とした。得ら
れたガス発生剤試料０．５０ｇを内容積１３ｍｌの小型
爆燃性試置（災害の研究，第２６巻，２３１〜２４５頁
参照）に入れ、密閉して着火し、ガス発生剤の爆燃時の
最大圧力と最大圧力発生速度を測定した。その結果、最
大発生圧力（Ｐｍａｘ）が６．１ＭＰａで、最大圧力発
生速度（（ｄＰ／ｄｔ）ｍａｘ）が５．２×１０ＭＰａ
／ｓであった。

【００２３】実施例４ 〔１，１’−オキサミレン−ジ−１，２，３−トリアゾ
ールの爆燃性試験〕実施例２で得られた１，１’−オキ
サミレン−ジ−１，２，３−トリアゾール（ガス発生基
剤）と過塩素酸カリウム（酸化剤）とを配合比（酸化剤
に対するガス発生基剤の重量比）が３３．０：６７．０
になるように均一に混合した後、錠剤成型器を用いて６
ｍｍφの錠剤に成型し、これをガス発生剤試料とした。
得られたガス発生剤試料０．４９ｇを用い、実施例３と
同様に爆燃性試験を行った。その結果、最大発生圧力
（Ｐｍａｘ）が８．６ＭＰａで、最大圧力発生速度
（（ｄＰ／ｄｔ）ｍａｘ）が１．７×１０² ＭＰａ／ｓ
であった。

【００２４】比較例１ ガス発生剤試料として、アジ化ナトリウムをガス発生基
剤とし、硝酸カリウムを酸化剤とするガス発生剤（ＡＳ
−８２：日本化薬製）０．５０ｇを用いたほかは、実施
例３と同様に爆燃性試験を行った。その結果、最大発生
圧力（Ｐｍａｘ）が５．１ＭＰａで、最大圧力発生速度
（（ｄＰ／ｄｔ）ｍａｘ）が６．８×１０ＭＰａ／ｓで
あった。実施例３、４及び比較例の結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明の１−アミノ−１，２，３−トリ
アゾール誘導体はガス発生効率が高く、ガス発生基剤と
して優れた性質を有する化合物である。本発明の１−ア
ミノ−１，２，３−トリアゾール誘導体の中でも、特に
１，１’−オキサミレン−ジ−１，２，３−トリアゾー
ルはアジ化ナトリウムよりもガス発生効率が高く、ガス
発生基剤として優れているものである。本発明の化合物
はガス発生基剤として優れた性質を有するため、本発明
により、従来のアジ化ナトリウムを使用するガス発生剤
よりもガス発生効率が高くしかも安全なガス発生剤を提
供することができる。本発明のガス発生剤は自動車用エ
アバッグだけでなく、船舶、飛行機用のエアバッグとし
て使用することも可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 昌志 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社宇部研究所内 (72)発明者 古谷 敏男 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇部 興産株式会社宇部研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の構造式で示される１−アミノ−
   １，２，３−トリアゾール誘導体。 【化１】 （式中、ｎは１又は２である。）
2. 【請求項２】 １−アミノ−１，２，３−トリアゾール
   をトリホスゲンと反応させることを特徴とする１，１’
   −ウレイレン−ジ−１，２，３−トリアゾールの製法。
3. 【請求項３】 １−アミノ−１，２，３−トリアゾール
   をハロゲン化オキサリルと反応させることを特徴とする
   １，１’−オキサミレン−ジ−１，２，３−トリアゾー
   ルの製法。
4. 【請求項４】 １，１’−ウレイレン−ジ−１，２，３
   −トリアゾールを含有することを特徴とするガス発生
   剤。
5. 【請求項５】 １，１’−オキサミレン−ジ−１，２，
   ３−トリアゾールを含有することを特徴とするガス発生
   剤。