JPH09328389A - アミン硝酸塩および硝酸銅(ii)および/または三硝酸コバルトトリアムミンを含むガス発生性組成物 - Google Patents
アミン硝酸塩および硝酸銅(ii)および/または三硝酸コバルトトリアムミンを含むガス発生性組成物Info
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- JPH09328389A JPH09328389A JP9049296A JP4929697A JPH09328389A JP H09328389 A JPH09328389 A JP H09328389A JP 9049296 A JP9049296 A JP 9049296A JP 4929697 A JP4929697 A JP 4929697A JP H09328389 A JPH09328389 A JP H09328389A
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- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温で燃焼し且つ高ガス収率であるガス発生
性組成物を提供する。 【解決手段】 (A)および(B)の合計重量を基準と
して、本質的に(A)燃料30〜85重量%、および(B)
酸化剤15〜70重量%からなり、前記燃料A)の60〜100
重量%は、下記式からなる群より選ばれた一般式のポリ
アミン、 【化1】 (式(I)〜(III)中、Zは同一であるかまたは異
なり、そしてHおよびNH2 から選ばれる。) (IV)C2 〜C3 アルキルジアミンの硝酸塩またはそ
れらの混合物であり、前記酸化剤(B)の60〜100 重量
%は、Cu(NO3 )2 ・3Cu(OH)2 、Co(N
H3 )3 ・(NO3 )3 およびそれらの混合物からなる
群より選ばれたものである、ガス発生性組成物。
性組成物を提供する。 【解決手段】 (A)および(B)の合計重量を基準と
して、本質的に(A)燃料30〜85重量%、および(B)
酸化剤15〜70重量%からなり、前記燃料A)の60〜100
重量%は、下記式からなる群より選ばれた一般式のポリ
アミン、 【化1】 (式(I)〜(III)中、Zは同一であるかまたは異
なり、そしてHおよびNH2 から選ばれる。) (IV)C2 〜C3 アルキルジアミンの硝酸塩またはそ
れらの混合物であり、前記酸化剤(B)の60〜100 重量
%は、Cu(NO3 )2 ・3Cu(OH)2 、Co(N
H3 )3 ・(NO3 )3 およびそれらの混合物からなる
群より選ばれたものである、ガス発生性組成物。
Description
【0001】本発明は自動車エアバッグを膨張するため
に使用されるようなガス発生性組成物、そして詳細に
は、燃料として銅(II)硝酸錯体を使用するガス発生性組
成物に関する。
に使用されるようなガス発生性組成物、そして詳細に
は、燃料として銅(II)硝酸錯体を使用するガス発生性組
成物に関する。
【0002】自動車エアバッグを膨張するためのガス発
生性組成物は、最も一般的には、アジ化ナトリウムをベ
ースとするものであり、それは、膨張時に窒素ガスを製
造する。しかし、毒性および安定性の問題のために、燃
料としてアジ化ナトリウムは非常に敬遠されており、そ
して多くの非アジ化物ガス発生性配合物は提案されてお
り、例えば、米国特許第4,369,079 号、第4,370,181
号、第5,197,758 号および第5,431,103 号において提案
されており、その各々の教示を参照により本明細書中に
取り入れる。非アジ化物配合物は、しかしながら、粒状
物の発生および非酸化物ガスの発生のような、その独自
の問題を呈する傾向がある。
生性組成物は、最も一般的には、アジ化ナトリウムをベ
ースとするものであり、それは、膨張時に窒素ガスを製
造する。しかし、毒性および安定性の問題のために、燃
料としてアジ化ナトリウムは非常に敬遠されており、そ
して多くの非アジ化物ガス発生性配合物は提案されてお
り、例えば、米国特許第4,369,079 号、第4,370,181
号、第5,197,758 号および第5,431,103 号において提案
されており、その各々の教示を参照により本明細書中に
取り入れる。非アジ化物配合物は、しかしながら、粒状
物の発生および非酸化物ガスの発生のような、その独自
の問題を呈する傾向がある。
【0003】国際公開公報WO95/09825は、燃料として、
硝酸ポリアミン、硝酸アルカリ金属塩若しくはアルカリ
土類金属塩または硝酸アンモニウムである酸化剤、およ
び、アッシュ含分を改良するためのキャリア物質を使用
するガス発生性組成物を教示している。この公報に記載
されている組成物は多くの有利な特性を有するが、アル
ミニウムハウジングまたは他のアルミニウム部品ととも
にインフレータモジュール内で使用される組成物に特に
望まれる特性である、より低温で燃焼する組成物であっ
て、且つ、より多量のガス生成率である組成物を提供す
ることが望まれるであろう。
硝酸ポリアミン、硝酸アルカリ金属塩若しくはアルカリ
土類金属塩または硝酸アンモニウムである酸化剤、およ
び、アッシュ含分を改良するためのキャリア物質を使用
するガス発生性組成物を教示している。この公報に記載
されている組成物は多くの有利な特性を有するが、アル
ミニウムハウジングまたは他のアルミニウム部品ととも
にインフレータモジュール内で使用される組成物に特に
望まれる特性である、より低温で燃焼する組成物であっ
て、且つ、より多量のガス生成率である組成物を提供す
ることが望まれるであろう。
【0004】本発明によると、(A) および(B) の合計重
量を基準にして、(A) 燃料約30〜約85重量% 、および、
(B) 酸化剤約15〜約70重量% を含むガス発生性組成物が
提供される。燃料(A) の少なくとも約60重量% で、100%
までの量は、下記式からなる群より選ばれた一般式のポ
リアミン
量を基準にして、(A) 燃料約30〜約85重量% 、および、
(B) 酸化剤約15〜約70重量% を含むガス発生性組成物が
提供される。燃料(A) の少なくとも約60重量% で、100%
までの量は、下記式からなる群より選ばれた一般式のポ
リアミン
【化2】 (式中、式(I) 〜(III) において、Z は同一であるか、
または、異なり、そしてH およびNH2 から選ばれる。) (IV) C2 〜C3アルキルジアミンの硝酸塩またはそれらの
混合物、で占められている。
または、異なり、そしてH およびNH2 から選ばれる。) (IV) C2 〜C3アルキルジアミンの硝酸塩またはそれらの
混合物、で占められている。
【0005】酸化剤(B) の少なくとも60% で、100%まで
の量は、塩基性硝酸銅(II)、即ち、Cu(NO3)2・3Cu(O
H)2、三硝酸コバルト(III) トリアムミン、即ち、Co(NH
3)3・(NO3)3、またはそれらの混合物で占められてい
る。
の量は、塩基性硝酸銅(II)、即ち、Cu(NO3)2・3Cu(O
H)2、三硝酸コバルト(III) トリアムミン、即ち、Co(NH
3)3・(NO3)3、またはそれらの混合物で占められてい
る。
【0006】特に指示がないかぎり、百分率は重量百分
率である。酸化剤以外の成分は、酸化剤および燃料の合
計重量との相対で計算されている。
率である。酸化剤以外の成分は、酸化剤および燃料の合
計重量との相対で計算されている。
【0007】主要燃料として有用なある特定のポリアミ
ンの硝酸塩には、尿素、グアニジン、アミノグアニジ
ン、ジアミノグアニジンおよびセミカルバジドの硝酸塩
が含まれる。式(IV)のアミンの塩である硝酸アミンに
は、エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミンおよび1,
2-プロパンジアミンが含まれ、エチレンジアミンは式(I
V)の好ましいアミンである。式(I) 〜(IV)のポリアミン
は、ほんのわずかに塩基性であるから、一般には、モノ
硝酸塩のみが生成されうるが、可能な場合には、二硝酸
塩または三硝酸塩も許容されうる。燃焼時に、式(I) 〜
(IV)のアミンの硝酸塩は、いずれも固体材料を生成しな
い。
ンの硝酸塩には、尿素、グアニジン、アミノグアニジ
ン、ジアミノグアニジンおよびセミカルバジドの硝酸塩
が含まれる。式(IV)のアミンの塩である硝酸アミンに
は、エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミンおよび1,
2-プロパンジアミンが含まれ、エチレンジアミンは式(I
V)の好ましいアミンである。式(I) 〜(IV)のポリアミン
は、ほんのわずかに塩基性であるから、一般には、モノ
硝酸塩のみが生成されうるが、可能な場合には、二硝酸
塩または三硝酸塩も許容されうる。燃焼時に、式(I) 〜
(IV)のアミンの硝酸塩は、いずれも固体材料を生成しな
い。
【0008】塩基性硝酸銅(II)および/または三硝酸コ
バルトトリアムミンの主要燃料としての使用は、上記の
国際公開WO95/09825の組成物により得られるガス収率よ
りも実質的に多量のガス収率を提供する。というのは、
硝酸銅(II)自体が、燃焼に使用されるときにガスを生じ
るからである。塩基性硝酸銅(II)の唯一の固体燃焼生成
物は銅(II)金属であり、それは容易に濾過できる材料で
ある。三硝酸コバルト(III) トリアムミンの唯一の燃焼
生成物はコバルトであり、それは同様に容易に濾過でき
る材料である。この為、もし、使用される燃料が式(I)
〜(IV)の1 種以上のポリアミン硝酸塩のみであり、且
つ、塩基性硝酸銅(II)および/または三硝酸コバルト(I
II) トリアムミンが唯一の酸化剤として使用されるなら
ば、生成される固体材料は、銅および/またはコバルト
金属のみである。
バルトトリアムミンの主要燃料としての使用は、上記の
国際公開WO95/09825の組成物により得られるガス収率よ
りも実質的に多量のガス収率を提供する。というのは、
硝酸銅(II)自体が、燃焼に使用されるときにガスを生じ
るからである。塩基性硝酸銅(II)の唯一の固体燃焼生成
物は銅(II)金属であり、それは容易に濾過できる材料で
ある。三硝酸コバルト(III) トリアムミンの唯一の燃焼
生成物はコバルトであり、それは同様に容易に濾過でき
る材料である。この為、もし、使用される燃料が式(I)
〜(IV)の1 種以上のポリアミン硝酸塩のみであり、且
つ、塩基性硝酸銅(II)および/または三硝酸コバルト(I
II) トリアムミンが唯一の酸化剤として使用されるなら
ば、生成される固体材料は、銅および/またはコバルト
金属のみである。
【0009】塩基性硝酸銅(II)および/または三硝酸コ
バルト(III) トリアムミンは好ましくは唯一の酸化剤と
して単独で使用されるが、酸化剤の40重量% までは、当
業界において知られている酸化剤を含む別の酸化剤、例
えば、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の硝酸
塩、塩素酸塩および過塩素酸塩、並びに、遷移金属酸化
物、例えば、酸化第二銅および酸化鉄、更には、このよ
うな酸化剤の混合物であってよい。
バルト(III) トリアムミンは好ましくは唯一の酸化剤と
して単独で使用されるが、酸化剤の40重量% までは、当
業界において知られている酸化剤を含む別の酸化剤、例
えば、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の硝酸
塩、塩素酸塩および過塩素酸塩、並びに、遷移金属酸化
物、例えば、酸化第二銅および酸化鉄、更には、このよ
うな酸化剤の混合物であってよい。
【0010】燃料(A) および酸化剤(B) 成分に加えて、
本発明のガス発生性組成物は、更に、当業界で知られて
いるような追加の成分、例えば、プレス助剤、潤滑剤、
冷却剤等を、燃料(A) および酸化剤(B) の合計重量を10
0 重量% として、約10重量%以下で含んでよい。
本発明のガス発生性組成物は、更に、当業界で知られて
いるような追加の成分、例えば、プレス助剤、潤滑剤、
冷却剤等を、燃料(A) および酸化剤(B) の合計重量を10
0 重量% として、約10重量%以下で含んでよい。
【0011】本発明のガス発生性組成物が十分な質量流
速で燃焼するように、高い表面積/体積比を有する粒状
物、即ち、少なくとも約1mm -1の表面積/ 体積比、そし
て好ましくは少なくとも約5mm -1の表面積/ 体積比を有
する粒状物の形態でガス発生性組成物が提供されること
が好ましい。高表面積は、例えば、約3mm 直径以下、好
ましくは約2mm 直径以下の小さいプリルを形成すること
により達成されうる。このようなプリルは、米国特許第
4,994,212 号および第5,084,218 号に教示されているよ
うな偏球化法(spheronization process)により形成され
ることができ、それらの各々の教示を参照により本明細
書中に取り入れる。
速で燃焼するように、高い表面積/体積比を有する粒状
物、即ち、少なくとも約1mm -1の表面積/ 体積比、そし
て好ましくは少なくとも約5mm -1の表面積/ 体積比を有
する粒状物の形態でガス発生性組成物が提供されること
が好ましい。高表面積は、例えば、約3mm 直径以下、好
ましくは約2mm 直径以下の小さいプリルを形成すること
により達成されうる。このようなプリルは、米国特許第
4,994,212 号および第5,084,218 号に教示されているよ
うな偏球化法(spheronization process)により形成され
ることができ、それらの各々の教示を参照により本明細
書中に取り入れる。
【0012】本発明の組成物は、チョップド筒型ロッド
または有孔チョップド筒型ロッドの形態で、従来の押出
成形によっても形成されうる。もし、押出成形されるな
らば、約2 〜約10重量% の、好ましくは約3 〜約5 重量
% のバインダーを添加することが好ましい。
または有孔チョップド筒型ロッドの形態で、従来の押出
成形によっても形成されうる。もし、押出成形されるな
らば、約2 〜約10重量% の、好ましくは約3 〜約5 重量
% のバインダーを添加することが好ましい。
【0013】本発明に係るガス発生性組成物は、多くの
利点を有する。この組成物は高いガス収率を有し、そし
てガス発生性組成物100g当たりに2.0 モルのガスを生じ
るように容易に配合されうる。燃焼温度は適度であり、
そして組成物は約2000℃以下で燃焼するように容易に配
合されうる。成分は容易に入手可能であり、熱安定であ
り、非爆発性であり、そして無毒性である。それは低コ
ストで、再現性のある方法で製造されうる。
利点を有する。この組成物は高いガス収率を有し、そし
てガス発生性組成物100g当たりに2.0 モルのガスを生じ
るように容易に配合されうる。燃焼温度は適度であり、
そして組成物は約2000℃以下で燃焼するように容易に配
合されうる。成分は容易に入手可能であり、熱安定であ
り、非爆発性であり、そして無毒性である。それは低コ
ストで、再現性のある方法で製造されうる。
【0014】本発明は特定の実施例により更に詳細に説
明されるであろう。
明されるであろう。
【0015】例1 塩基性硝酸銅(II)(47.87重量%)および硝酸グアニジン(4
2.13重量%)を十分な水に添加して、約10重量% の水のス
ラリーを提供した。このスラリーをHobert(商標)ミキ
サーで混合し、そして、その後、Nica(商標)押出機/
偏球化機を使用して押出成形し、そして偏球化した。プ
リルを流動床乾燥機で乾燥した。水の含分および押出機
/ 偏球化機の条件の適切な調節により、2mm 直径のプリ
ルを得た。
2.13重量%)を十分な水に添加して、約10重量% の水のス
ラリーを提供した。このスラリーをHobert(商標)ミキ
サーで混合し、そして、その後、Nica(商標)押出機/
偏球化機を使用して押出成形し、そして偏球化した。プ
リルを流動床乾燥機で乾燥した。水の含分および押出機
/ 偏球化機の条件の適切な調節により、2mm 直径のプリ
ルを得た。
【0016】例2 塩基性硝酸銅(II)(58.9 重量%)、硝酸グアニジン(41.1
重量%)およびグアーガム(5.3重量% 、燃料+ 酸化剤に対
して計算) を、十分な水と混合して、スラリーを形成し
た。スラリーを、適切なダイを有する一軸Haake (商
標)押出機で押出し、0.035 インチ(0.86mm)の内径およ
び0.06インチ(1.47mm)の外径の単一孔を有する、長いス
トランドの花火材料を製造した。ストランドを自動チョ
ッパーで0.1 インチ(2.45mm)長さに切断した。38g のペ
レットをエアバッグインフレータで使用した。内部燃焼
圧は2500psi であり、そして60リットルタンク圧は約25
0kPaであった。両方とも許容できるものであると考えら
れる。
重量%)およびグアーガム(5.3重量% 、燃料+ 酸化剤に対
して計算) を、十分な水と混合して、スラリーを形成し
た。スラリーを、適切なダイを有する一軸Haake (商
標)押出機で押出し、0.035 インチ(0.86mm)の内径およ
び0.06インチ(1.47mm)の外径の単一孔を有する、長いス
トランドの花火材料を製造した。ストランドを自動チョ
ッパーで0.1 インチ(2.45mm)長さに切断した。38g のペ
レットをエアバッグインフレータで使用した。内部燃焼
圧は2500psi であり、そして60リットルタンク圧は約25
0kPaであった。両方とも許容できるものであると考えら
れる。
【0017】ガス収率(100g 当たりのモル) 、ケルビン
温度での燃焼温度(Tc)、および固体燃焼生成物の濾過性
に関して、特許文献中に見られる通常の非アジ化ガス発
生性配合物と下記の表で比較する。
温度での燃焼温度(Tc)、および固体燃焼生成物の濾過性
に関して、特許文献中に見られる通常の非アジ化ガス発
生性配合物と下記の表で比較する。
【0018】
【表1】
【0019】上記の比較されたガス発生性組成物のうち
で、本発明のガス発生性組成物は好ましく、高いガス体
積を生じ、低い燃焼温度(アルミニウムインフレータま
たはアルミニウム部品を有するインフレータで非常に望
ましい)であり、そして良好な濾過性であった。
で、本発明のガス発生性組成物は好ましく、高いガス体
積を生じ、低い燃焼温度(アルミニウムインフレータま
たはアルミニウム部品を有するインフレータで非常に望
ましい)であり、そして良好な濾過性であった。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)燃料および(B)酸化剤の合計重
量を基準として、本質的に(A)燃料30〜85重量%、お
よび(B)酸化剤15〜70重量%からなり、前記燃料A)
の60〜100 重量%は、本質的に、下記式のいずれかのポ
リアミン、 【化1】 (式(I)〜(III)中、Zは同一であるかまたは異
なり、そしてHおよびNH2 から選ばれる。)または、
(IV)C2 〜C3 アルキルジアミンの硝酸塩、また
は、それらの混合物からなり、(A)の残部は他の燃料
であり、 前記酸化剤(B)の60〜100 重量%は、Cu(NO3 )
2 ・3Cu(OH)2、Co(NH3 )3 ・(NO3 )
3 およびそれらの混合物からなる群より選ばれ、(B)
の残部は他の酸化剤である、ガス発生性組成物。 - 【請求項2】 少なくとも1mm-1の表面積/体積比を
有する粒状物の形態である、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 少なくとも5mm-1の表面積/体積比を
有する粒状物の形態である、請求項1記載の組成物。 - 【請求項4】 前記酸化剤がCu(NO3 )2 ・3Cu
(OH)2 である、請求項1記載の組成物。 - 【請求項5】 前記酸化剤がCo(NH3 )3 ・(NO
3 )3 である、請求項1記載の組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/616408 | 1996-03-15 | ||
US08/616,408 US5608183A (en) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | Gas generant compositions containing amine nitrates plus basic copper (II) nitrate and/or cobalt(III) triammine trinitrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09328389A true JPH09328389A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=24469330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9049296A Pending JPH09328389A (ja) | 1996-03-15 | 1997-03-04 | アミン硝酸塩および硝酸銅(ii)および/または三硝酸コバルトトリアムミンを含むガス発生性組成物 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5608183A (ja) |
EP (1) | EP0795528A1 (ja) |
JP (1) | JPH09328389A (ja) |
KR (1) | KR970065485A (ja) |
AU (1) | AU1254097A (ja) |
BR (1) | BR9701294A (ja) |
CA (1) | CA2199338A1 (ja) |
PL (1) | PL318966A1 (ja) |
ZA (1) | ZA972012B (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999054270A1 (fr) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | PROCEDE DE REDUCTION DE NO¿x? |
JP2001172097A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Daicel Chem Ind Ltd | 自動発火機能を有するガス発生器 |
JP2001226188A (ja) * | 1995-10-06 | 2001-08-21 | Daicel Chem Ind Ltd | エアバッグ用ガス発生剤成型体の製造法 |
JP2001328809A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-11-27 | Daicel Chem Ind Ltd | 塩基性金属硝酸塩及びその製造法 |
JP2001342091A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-12-11 | Daicel Chem Ind Ltd | ガス発生剤の製造法 |
JP2002012493A (ja) * | 1999-10-08 | 2002-01-15 | Daicel Chem Ind Ltd | ガス発生剤組成物 |
US6945561B2 (en) | 2000-06-08 | 2005-09-20 | Diacel Chemical Industries, Ltd. | Gas generator for air bag and air bag device |
JP2007131503A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Nippon Kayaku Co Ltd | ガス発生剤組成物 |
WO2014061397A1 (ja) | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社ダイセル | ガス発生剤組成物と、それを使用したガス発生器 |
WO2014061396A1 (ja) | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社ダイセル | ガス発生剤組成物 |
Families Citing this family (76)
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---|---|---|---|---|
US20050067074A1 (en) * | 1994-01-19 | 2005-03-31 | Hinshaw Jerald C. | Metal complexes for use as gas generants |
US5725699A (en) | 1994-01-19 | 1998-03-10 | Thiokol Corporation | Metal complexes for use as gas generants |
US6497774B2 (en) | 1996-07-22 | 2002-12-24 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant for air bag |
US6527886B1 (en) | 1996-07-22 | 2003-03-04 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant for air bag |
JP2001508751A (ja) | 1996-07-25 | 2001-07-03 | コーダント・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ガス発生剤として用いる金属錯体 |
US6039820A (en) * | 1997-07-24 | 2000-03-21 | Cordant Technologies Inc. | Metal complexes for use as gas generants |
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