JPH09501138A - Method for producing anhydrous tetrazole / gas generant composition - Google Patents

Method for producing anhydrous tetrazole / gas generant composition

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JPH09501138A
JPH09501138A JP7506072A JP50607295A JPH09501138A JP H09501138 A JPH09501138 A JP H09501138A JP 7506072 A JP7506072 A JP 7506072A JP 50607295 A JP50607295 A JP 50607295A JP H09501138 A JPH09501138 A JP H09501138A
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ランド,ゲイリー・ケイ
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    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一定量のか粒化された無水のガス発生材料(このガス発生材料は酸化剤とテトラゾール類から成る群から選ばれた少くとも一種の燃料である)を成形装薬に成形することにより無水のガス発生剤を製造する方法である。さらに詳しくは、1つの望ましい方法は、金属過酸化物、無機の硝酸塩、無機の亜硝酸塩、金属酸化物、金属水酸化物、無機の塩素酸塩、無機の過塩素酸塩若しくはそれらの混合物から成る群から選ばれた酸化剤の1ミクロンより大きい粒子と、テトラゾール類から成る群から選ばれた燃料の1ミクロンより大きい粒子を含んでなるガス発生材料のスラリーを調製し;このスラリーをか粒化して選定された重量平均粒径のか粒を得;このか粒を無水の状態にまで乾燥し;そしてこの無水のか粒をペレット化することにより、無水のガス発生組成物を製造するものである。   (57) [Summary] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to molding a quantity of granulated anhydrous gas generant material (wherein the gas generant material is at least one fuel selected from the group consisting of oxidizers and tetrazoles) into a shaped charge. Is a method for producing an anhydrous gas generating agent. More particularly, one preferred method is from metal peroxides, inorganic nitrates, inorganic nitrites, metal oxides, metal hydroxides, inorganic chlorates, inorganic perchlorates or mixtures thereof. Preparing a slurry of gas generating material comprising particles greater than 1 micron of an oxidizer selected from the group consisting of particles and particles larger than 1 micron of a fuel selected from the group consisting of tetrazoles; To produce an anhydrous gas generating composition by pelletizing the anhydrous granules; drying the granules to an anhydrous state; and pelletizing the anhydrous granules. .

Description

【発明の詳細な説明】 無水テトラゾール・ガス発生剤組成物を製造する方法 発明の分野 本発明は、自動車のエアバッグおよび類似の装置を膨脹させるために有用な新 規なガス発生組成物を製造する方法に関する。さらに詳しくは、本発明は一次燃 料としての無水‐テトラゾール化合物を基剤とするガス発生火工品組成物を製造 する方法に関する。 発明の背景 この技術分野では、乗用車のエアバッグに用いられている常用のアジ化ナトリ ウム‐燃料ガス発生組成物の代替物となる、容易に入手できて、希望される諸性 質を合わせ持つている、満足できる非アジド系ガス発生剤が求められている。 常用のアジ化ナトリウム‐燃料ガス発生剤の代りに提案されている代替物は、 満足できるガス発生速度および低毒性若しくは無毒性の燃焼副生物などの性質に 加えて、量産が可能で、且つピル、ペレット、押出し円筒またはその他の希望の 形状の装薬(charge)に成形できなくてはならない。この希望の形状(普通はペ レット)は構造的完全さを保持できなくてはならない。 これまでに、ペレットのような成形装薬(shaped charges)を得るために、ガ ス発生組成物を加工する様々な方法が提案された。しかし、異なるガス発生組成 物は、ペレット化工程での挙動が異なり、一つのガス発生剤から成る目的物を製 造するのに適した特定の加工条件は、他のガス発生組成物から成るペレットなど の目的物を加工若しくは製造する場合に、必ずしも適用できない。 本発明者達は非アジド系燃料ガス発生剤組成物を提案し、その合成と製造を広 範囲に研究した。本発明者達はこの非アジド系組成物をペレットまたは他の希望 の形状に加工する特定の技術を開発した。しかし、この研究の経過で、本発明者 達は、アミノテトラゾールまたはビテトラゾールアミンのようなテトラゾール系 の燃料を基剤とする無水のガス発生剤を直接ペレット化することを試みると、相 対湿度45%、25℃で24時間以内にそのペレット形状が潰れて、その形状を 失うようなペレットが生成することを見いだした。 このような努力の結果、本発明者達は、非アジド系テトラゾール‐燃料組成物 から成るペレットなどの成形装薬をこの組成物から成る無水の材料から直接製造 し、そのようにして製造した成形装薬が25℃で相対湿度45%の条件に曝され た後もその構造的完全性を保持するところの方法を提供することは、この技術分 野で有意な進歩であることを確認した。現存の技術で確認されている諸問題を克 服して、燃焼した時に大量のガスを発生し得るペレット若しくはその類似物のよ うな成形装薬を提供することは、この技術における進歩であろう。実質的に無毒 性の出発材料を基剤として、実質的に無毒の反応生成物を生成する非アジド系テ トラゾール‐燃料ガス発生組成物から成るペレットなどの成形装薬を製造するこ とは、さらなる進歩であろう。特に、二酸化炭素と一酸化炭素の乗客への暴露許 容基準を超えないように、より少量の二酸化炭素と水蒸気を含む主として窒素か ら成る燃焼ガスを生成することは、この技術分野における進歩であろう。この技 術分野におけるもう一つの進歩は、燃焼した時に限られた微粒状破片と限られた 望ましくないガス生成物を生成するガス発生組成物から成るペレットなどの成形 装薬を製造することである。また、燃焼して、反応時に、容易に濾取できる固体 スラグを生成するガス発生組成物から成るペレットを調製することも進歩であろ う。 無水の非アジド系テトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物から、直接、ペレット などの成形装薬を製造する方法が本明細書で開示され、特許請求されている。 発明の要約と目的 本発明の方法は、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物からペレットな どの成形装薬を製造する際に遭遇する加工上の困難を克服若しくは最小限に抑え るものである。 本発明の方法は、少くとも一種の酸化剤の粒子と燃料としての少くとも一種の テトラゾールの粒子から成る希望量のガス発生組材料を得ること;このガス発生 材料を含む湿った混合物を調製すること;この材料を特定の重量平均粒径を有す る無水の状態にまで乾燥すること;およびこの無水の材料をペレットに加圧成形 することを含む。このガス発生材料は、か粒状にできるスラリー若しくはペース トのような集成(agglomerate)できる湿った混合物から得られた無水のか粒か らペレット化されるのが望ましい。酸化剤およびテトラゾール燃料の粒径は、ス ラリー若しくはペーストを調製する時に、予め選定された数平均粒径の範囲内に 制御することもできる。 この進歩は、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物をペレット化するた めの本発明者達の以前の努力の中で遭遇した問題を克服している。本発明者達の 以前の努力の中で、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物から造られたペ レットは、普通、特に、湿った環境に曝すと、24時間以内にぼろぼろになり、 粉になることが観測されていた。それに較べて、本発明の方法で調製したペレッ トは堅牢で、湿った環境に曝された時その構造的完全性を保持できる。 本発明の詳細な説明 本発明の方法は、そのガス発生材料が酸化剤とテトラゾール系である非アジド 燃料を含んでなる一定量のか粒化された無水のガス発生材料を成形装薬に成形す ることにより、無水のガス発生組成物からペレットなどの成形装薬を製造するこ とを含む。さらに詳しくは、1つの望ましい方法は、1ミクロン以上の数平均粒 径を有する酸化剤粒子と、テトラゾール類から成る群から選ばれた1ミクロン以 上の粒径を有する燃料粒子を含んでなる一定量のガス発生材料をスラリー化する ことにより、無水のガス発生組成物からペレットを製造することを含み;若し必 要ならばそのスラリー化材料を、例えば乾燥などによってか粒のような粒子にす ることができる粒子を作ることができるスラリーにし;そのスラリーを少くとも 約100メッシュの粒径を有するか粒などの粒子にし;そのか粒化された材料を 無水の状態にまで乾燥し;そしてその無水のか粒化された材料をペレット化、即 ちその無水のか粒をペレットに成形することを含む。 このスラリーはテトラゾール系の燃料の有効量と酸化剤を十分な量の水のよう な媒体の中で混合することにより得られる。その燃料および/または酸化剤を混 合前に無水にすることは、特に望まれない限り、必要でない。このスラリーは一 工程または一連の工程で製造される。このスラリーの調製に使用されるテトラゾ ール燃料の数平均粒径は約1ミクロンから約100ミクロンの範囲でよいが、普 通推奨されるのは約10ミクロンから約40ミクロンの範囲である。このスラリ ーの調製に使用されるCuOなどの酸化剤の数平均粒径は約1ミクロンから約2 0ミクロンの範囲でよいが、普通、推奨されるのは約3ミクロンから約10ミク ロンの範囲であり、例えば約5ミクロンより大きい数平均粒径である。サブミク ロンの粒径の酸化剤粒子は、最終的に得られるペレットが相対湿度45%で24 時間以内に潰れ、ペレット形状を失うことが観測されるので、普通は望ましくな い。 望ましい媒体は水である。テトラゾールが或る程度の溶解性を示す他の溶媒は 、例えばメタノール、エタノールおよびプロパノールなどのアルコール、および アセトン若しくはメチルエチルケトンなどのケトンのような揮発性の有機溶媒で ある。 推奨される態様では、水の量は、普通、か粒化できるスラリー、或いはか粒化 できるかまたはか粒化性にすることができる、圧縮できる粉末を得るのに十分な ように選ばれる。一般に、燃料または酸化剤の全部を溶かすのは望ましくない。 従って、過剰の水を用いることはできるが、用いても特別の利点は何も得られな い。それ故に、そのスラリーは約50重量%未満の水と残りを占めるガス発生成 分とから構成される。例えば、このスラリーは約3から約40重量%の水と約6 0から約97重量%のガス発生組成物から構成されるが、少くとも約20重量% で約40重量%以下の水を使用するのが望ましい。望ましい水の濃度を実質的に 超えて、逸脱すると、飛翔性能(ballistic performance)の予測性が悪影響を 受ける可能性がある。 多工程製造法では、選ばれた量の水とガス発生組成物を混合して、湿った圧縮 できる粉末が得られる。この湿った粉末は、希望によっては、追加の水を混ぜて ペースト様の粘ちょう性を有するスラリー材料にすることができる。 明らかなように、そのスラリーを調製する前に粉末状の無水のガス発生剤組成 物を得ることは必要でないし、本発明の方法では特に利点にはならない。特定の 種類の水和テトラゾール燃料と選ばれた特定の酸化剤は、スラリーを調製する時 に、本明細書中で別に述べたような数平均粒径を有している。その燃料種と酸化 剤は一度に加えるか、若しくは、代替法として、それら材料が、密に接触し、組 成的に十分均一なスラリーが得られるという前提で、スラリー媒体に一部を加え ることができる、 望ましい態様では、その水は、燃料粒子および酸化剤粒子と混ぜられる前に、 約5から約11の範囲のpHを有する。BTAのようなテトラゾール燃料を加え ると、そのpHは約≦3に低下する。推奨される範囲から実質的に外れたpHは 、酸化剤が溶解するため、また錯体の生成を避けるために、望ましくない。pH の調節が良くないと最終の無水生成物にもその影響がはっきり現れる。 ガス発生剤粒子のスラリーまたは懸濁物が水またはたの溶媒中で長い時間の間 濡れたままでいるのを避けることが望ましい。テトラゾールの錯体が生成する可 能性またはテトラゾールと酸化剤との錯体が生成する可能性がある。例えば、B TA‐Cu錯体は暗緑色で、Cu‐5AT錯体は緑色である。 スラリー化工程中の制御できない錯体生成は最終の無水生成物の飛翔性能を予 測し難くする。 か粒化する前に材料を無水にするのは望ましくないが、若し必要なら、部分的 に乾燥されたか粒化し得る材料を得るためにそのスラリーを乾燥してもよい。 次に、この材料は約100メッシュから約14メッシュの重量平均粒径を有す る粒状にされる。適切な粒度分布を有する小片(crumbs)、プリル(prills)、 押出円筒状粒子、円板状粒子、ピルまたはか粒が使用できる。集成化、即ち、粒 子を大きくするために用いられる一般的な方法は、希望の粒径が得られるという 前提で、か粒化、押出成形、ブリケッティング(bricketing)、錠剤成形および スプレー乾燥であり、ペリーのケミカル・エンジニアー・ハンドブックPerry' Chemical Engineer's Hnadbook )、16章(第3版、1950年)に説明され ている。その開示の全てを本明細書で引用、参照するものとする。例えば、集成 化できる材料は、まだ濡れている、或いは湿っている間に、それを湿潤ふるい分 けまたは湿潤押出成形してか粒を得ることができる。このか粒は、例えば約14 から100メッシュの範囲の粒径を有する。普通、か粒などの粒子は約14から 30メッシュの範囲の重量平均粒径を有することが望ましい。 微粒状にされたこの材料は、溶媒を除去して無水状態を達成するために乾燥さ れる。一般に、水に関して言えば、水和物としての水、または結合していないが 、吸蔵若しくは不定水分(adventitious moisture)として測定される水を含む 自由水が本質的に存在しない状態を無水状態とする。この材料はなるべく水を含 まない状態にされる。この意味で、22.9%のBTA一水和物と77.1%の C uOから成る乾燥されたテトラゾール燃料組成物は、さらに乾燥されると、まだ 約3から4重量%減量し、この追加の重量損失は、基本的に、水和物の水分と、 少量の結合していないが、吸蔵若しくは不定の水分が除去されることを反映する 。従って、本発明で意図する乾燥は水和水、および任意の吸蔵または非結合若し くは不定の水の除去を含んでいる。本発明の実施に際して正確な乾燥温度および 乾燥時間は、無水のか粒が得られる限りにおいて、限定的でない。例えば、集成 化できる材料は75℃以下、一般に45℃以下で恒量になるまで乾燥し、次いで 水和水、吸蔵ま若しくは非結合水および不定水を除去するのに十分な時間約11 0℃から約140℃の温度でさらに乾燥される。ここで言う十分な時間はその乾 燥中の温度および圧力条件の関数であろう。例えば、温度が約110℃から12 0℃の範囲である場合には、圧力1バールの乾燥器中で12から24時間乾燥れ ば十分であろう。普通、この材料は長い時間、約150℃を超える温度にしない ことが望ましい。 本明細書で特定されるか、または意図される無水状態が適切に達成されたこと は、次いで無水の組成物を少くとも45%の相対湿度の状態に最低24時間曝す ことにより容易に決めることができる。この処理で起きるこの組成物の重量増加 が、燃料の水和による理論量の約0.5%以内であれば、その組成物が十分に脱 水されていたことを示す。 水以外の他の有機溶媒が用いられる場合、無水とは、溶媒残留分、さらには水 和水と、任意の吸蔵または非結合水または不定水の除去を意味する。 凍結乾燥、真空乾燥、対流乾燥、誘電若しくは高周波乾燥、スプレー乾燥およ び流動床乾燥の各方法のような他の乾燥法も用いられ、これらの方法は、例えばペリーのケミカル・エンジニアー・ハンドブック 、13章(第3版、1950年 )に説明されている。その開示の全てを本明細書で引用、参照するものとする。 このスラリーは、若し希望なら、例えばそのスラリーを加熱し、脱気した押出成 形機で押し出すか、若しくはそのスラリーをスプレー乾燥することにより、希望 の大きさで、無水の、か粒などの粒子に直接、変換される。このスラリーを、直 接、か粒などの希望の大きさの粒子に変えるための他の方法も使用できる。 この無水の材料から固体の成形装薬が調製される。ここで推奨される態様では 、 この無水のか粒化材料は普通ペレット化される、即ち自動車の安全束縛システム で使用するための特定の要求に適合させるためにペレットに加圧成形される。 本発明の方法によって製造される固体の成形装薬は、燃料としての少くとも一 種のテトラゾール群の化合物(本明細書では、単に“テトラゾール”と呼ばれる ことが多い)と少くとも一種の適した酸化剤を有する。特に、ガス発生剤組成物 のペレットは5‐アミノテトラゾールおよびビテトラゾールアミンまたはその塩 若しくは錯体、或いはそれらの混合物のような無水のテトラゾールを基剤とする 。ここで、望ましいビテトラゾールアミンはビス‐(1(2)H‐テトラゾール ‐5‐イル)‐アミン(以後、“BTA”と呼ばれることが多い)である。この 成形装薬は自動車のエアバッグのような補助束縛システムに有用である。 本発明で使用するのに適したテトラゾール類の一つのグループは、次の構造を 有するテトラゾールのような、ビテトラゾールアミンである: ただし、上記の式においてX、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素、メチル 、エチル、シアノ、ニトロ、アミノ、テトラゾリル基、周期率表[メルク イン デックス(Merck Index)(第11版、1989年)]のIa、Ib、IIa、 IIb、IIIa、IVb、VIb、VIIb若しくはVIII族の金属または 窒素含有量の大きい塩基の非金属カチオンである。 他のテトラゾール類はテトラゾール、5‐アミノテトラゾール(以下、“5A T”と呼ばれることが多い)、ビテトラゾール、ニトロ、シアノ、グアニルおよ びそれらに類する基によるアミノテトラゾールのn‐置換誘導体、およびシアノ 、ニトロ、ヒドラジノおよびそれらに類する基によるc‐置換テトラゾール類で ある。 銅、コバルト、鉄、チタンおよび亜鉛のような遷移金属;カリウムおよびナト リウムのようなアルカリ金属;ストロンチウム、マグネシウムおよびカルシウム のようなアルカリ土類金属;ホウ素;アルミニウム;ならびにアンモニウム、ヒ ドロキシルアンモニウム、ヒドラジニウム、グアニジニウム、アミノグアニジニ ウム、ジアミノグアニジニウム、トリアミノグアニジニウム若しくはビグアニジ ニウムのような非金属カチオンの塩および錯体を含めて、これらテトラゾールの 任意のものの塩若しくは錯体も本発明の方法によって製造されるペレット中の燃 料として有用である。 本発明の組成物には適した酸化剤が含まれている。無機の酸化剤は生じる炎の 温度が低く、濾取性が改善されたスラグを生成するので望ましい。このような酸 化剤に含まれるのは、遷移金属の酸化物および遷移金属の水酸化物のような金属 酸化物と金属水酸化物である。他の酸化剤は、例えばアルカリ金属硝酸塩、スト ロンチウム硝酸塩のような金属の硝酸塩;例えば、アルカリ金属亜硝酸塩、また はストロンチウム、コバルト若しくはクロムの亜硝酸塩;例えば、KClO3の ような金属の塩素酸塩;例えば、NaClO4、KClO4およびそれらに類する 塩のような金属の過塩素酸塩;例えば、アルカリ土類金属過酸化物のような金属 過酸化物、硝酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウムおよびそれらに類するもの である。酸化剤としての金属酸化物と金属の水酸化物の使用が特に有用であり、 このような材料に含まれるのは、例えばCuO、Co23、Fe23、MoO3 、Bi2MoO6、Bi23およびCu(OH)2のような、銅、コバルト、マン ガン、タングステン、ビスマス、モリブデンおよび鉄の酸化物と水酸化物である 。上述の酸化物および水酸化物系酸化剤は、希望によって、例えば炎の温度を高 くするため、またはガスの生成収率を改善するなどのような特別の用途で、Sr (NO32、NH4ClO4およびKNO3などの、他の常用の酸化剤と組合わせ て使用することができる。 このテトラゾール燃料は、ガス発生組成物を得るために、燃料として有効な量 で適当な酸化剤と組み合わされる。典型的な調合処方では、このテトラゾール燃 料は組成物の約10から約50重量パーセントを構成し、そして酸化剤はその約 50から約90重量パーセントを構成する。さらに特定すれば、組成物は約15 から約35重量パーセントの燃料と約65から約85重量パーセントの酸化剤か ら構成される。 本発明の方法で得られる無水の組成物には、希望するなら、バインダー、燃焼 速度調節剤、スラッグ生成剤、剥離剤、およびNOxを有効に除去するための添 加剤のような、ガス発生組成物、推進薬および爆薬に通常用いられている添加剤 が含まれていてもよい。例えば、これら添加剤は、そのスラリーが製造されてい る時に、または本発明の方法における他の工程で導入することができる。代表的 なバインダーは、ラクトース、ホウ酸、ケイ酸マグネシウムを含めてケイ酸塩類 、ポリプロピレンカーボネート、ポリエチレングリコールおよび他の常用の高分 子バインダーである。これらバインダーはこの方法の任意の都合のよい段階で添 加される。代表的な燃焼速度調節剤はFe23、K21212、Bi2MoO6お よび黒鉛炭素繊維である。多数のスラグ生成剤が知られており、例えばクレー、 タルク、酸化ケイ素、アルカリ土類金属酸化物、水酸化物、シュウ酸塩などが含 まれ、その内炭酸マグネシウムおよび水酸化マグネシウムが代表的である。テト ラゾール、アミノテトラゾール、トリアゾールおよび関連の含窒素複素環化合物 のアルカリ金属塩および錯体を含むガス発生剤組成物の燃焼生成物から、窒素酸 化物を減らすか、除去するための多くの添加物および/または添加剤が知られて おり、その内カリウム・アミノテトラゾール、炭酸ソーダおよび炭酸カリウムが 代表的である。また、この組成物は、黒鉛、硫化モリブデン若しくは窒化ホウ素 のような、型から該組成物の剥離を容易にする材料を含んでいてもよい。 テトラゾール類は市場から入手可能であり、また容易に合成することができる 。BTAの合成は、ノリス(Norris)達によりシアノグアニル アジドの化学( Cyanoguanyl Azide Chemistry)、有機化学会誌Journal of Organic Chemistr y )、29:650(1964)に開示されている。 置換5ATおよびBTA誘導体などの置換テトラゾール誘導体は、置換テトラ ゾールのような適した出発原料からこの技術分野の習熟者が利用できる方法に従 って合成される。例えば、メチル若しくはエチルのような低級アルキル基、シア ノまたはテトラゾリル基を含む誘導体は、明細を本明細書で引用、参照するもの とする有機化学会誌29:650(1964)に記載されている方法を用いて 合成できる。アミノ基を含む誘導体は、明細を本明細書で引用、参照するものと するカナダ化学会誌Canadian Journal of Chemistry)、47:3677(1 9 69)に記載されている方法を用いて合成できる。ニトロ基を含む誘導体は、明 細を本明細書で引用、参照するものとする、米国化学会誌Journal of America n Chemical Society )、73:2327(1951)に記載されている方法を用 いて合成できる。アンモニウム、ヒドロキシルアンモニウム、ヒドラジニウム、 グアニジニウム、アミノグアニジニウム、ジアミノグアニジニウム、トリアミノ グアニジニウム若しくはビグアニジニウム基を含む誘導体のような他の基を含む 誘導体は、明細を本明細書で引用、参照するものとするボイヤー(Boyer)の トロアゾール類Nitro-azoles)、有機ニトロ化学Organic Nitro Chemistry )(1986)の中に詳細に説明されている方法を用いて合成できる。 本発明の一つの態様は、特に、ペレット形状の無水のガス発生組成物の製造に 関する。無水テトラゾール組成物は水和型より利点を与える。例えば、より大き い(より満足な)燃焼速度が一般に観測される。同時に、本発明の方法は、欠陥 のないペレットが得られる無水型でその組成物を加圧成形することができる。 この形状でのこの材料は、室温で、20%Rh以下の湿度では過度に吸湿性で はないが、ペレット生成後は、この材料を湿気若しくは水分に曝すことから保護 するのが望ましい。かくして、このペレットは密封された容器に入れるか、水を 通さない材料で被覆される。 無水テトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物の燃焼速度性能は良好である。燃焼 速度は0.5インチ/秒(ips)以上であるのが望ましい。理想的には、燃焼 速度は圧力1,000psiで約1.0ipsから約1.2ipsの範囲である 。このような範囲の燃焼速度は達成可能である。この燃焼速度はアジ化ナトリウ ム組成物と同定度に良好である。 一般に、推奨される方法で調製されたペレットは、典型的な形態(直径3/8 インチ、厚さ0.07インチ)で、10ポンド荷重を超える押しつぶし強さを発 揮し得る。これは、普通、5ポンドから15ポンド荷重の押しつぶし強さを示す 同じ寸法の市販のアジ化ナトリウム・ガス発生組剤ペレットで得られた値と同定 度に良好である。 このことは、ペレット状のガス発生剤は、一般に、自動車用補助束縛システム のようなガス発生装置に入れて用いられるので、重要である。ガス発生剤ペレッ トは、ペレットが破損すると制御できない内部飛翔(internal ballistics)が 生じるので、標準使用時にその形状と形態を維持し、そして点火の際に生じる負 荷に耐えるのに十分な押つぶし強さを持つべきである。 この組成物は、在来のガス発生組成物に関連する各種の問題点を克服した上で 、大量のガスを発生させることができる。この組成物は実質的に無毒の反応生成 物を生成する。この組成物は窒素ガスのような無毒のガスを大量に発生させるた めに特に有用である。重要なことは、この組成物はアジド類の使用を避け、水酸 化ナトリウム副生物を生成せず、硫化水素や硫黄酸化物のような硫黄化合物を発 生しない。 この組成物は、また、極く限られた量の微粒状破片しか生成せず、良好なスラ グを生成し、そして濾取できない微粒状破片の生成を避けられないにしても、実 質的に避ける。同時に、この組成物は比較的大きい燃焼速度を達成し、一方では 合理的に低い温度のガスを生成する。かくして、本発明の方法で生成するガスは 、自動車エアバッグのような展開式の補助束縛システムに利用するために容易に 採用できる。 自動車のエアバッグ・システムのような膨脹性束縛装置は、しぼんでいる膨脹 性のエアバッグと、そのエアバッグを膨脹させるためにそのエアバッグに連結さ れているガスを発生する装置から成り、そのガス発生装置は燃料とその燃料用の 酸化剤を含んでなる無毒のガス発生組成物を含んでおり、その燃料は5AT若し くはBTAのような無水テトラゾールまたはその塩若しくは錯体を含んでなる。 ガスを発生させるのに適した手段には、自動車工業で用いられている補助安全 束縛システムに用いられているガス発生装置が含まれる。この補助安全束縛シス テムは、希望によっては、ガス発生剤が燃焼する時に生成するかも知れない微粒 子を除去するための通常のスクリーン・パックを含んでいてもよい。 本発明を以下の非限定実施例でさらに説明する。 実施例 実施例1 すり潰し混合機(muller mixer)中で、公称粒径約100ミクロンの非アジド 系燃料であるBTA一水和物(274.8グラム)を、公称粒径約6ミクロンの 酸化剤であるCuO(925.0グラム)および水(30.0グラム)と約1時 間混合して圧縮できる粉末を得た。この圧縮できる粉末をホバート・ミキサー( Hobart mixer)の中で水(400.0グラム)と約15分混合してペーストを得 た。このペーストを、約20から25重量%の水分に対応する、か粒化などの集 成に適したコンシステンシーになるまで、約40℃で空気乾燥した。この部分的 に乾燥したペーストはか粒化に適しており、16メッシュのスクリーンを強制的 に通して小さいか粒を製造した。次いで、このか粒を約31℃の温度で恒量にな るまで乾燥した。乾燥したか粒を全部取りだし、同じ量の二つの部分に分けた。 両部分をさらに約120℃で約24時間乾燥して残留水分を除去した。一方の部 分にステアリン酸カルシウム(0.20重量%)を加えた。このさらに乾燥した 部分の各々からピル型ペレット(直径3/8インチ)を加圧成形した。このペレ ットを相対湿度45%、25℃で24時間処理し、そのペレットの状態を調べた 。これらペレットは、相対湿度45%に24時間曝した後、そのペレット形状を 保持していた。対照実施例 ホバート・ブレンダー/ミキサー中で、公称粒径約100ミクロンの非アジド 系燃料であるBTA一水和物274.8グラムを、公称粒径約6ミクロンの酸化 銅(CuO)925.4グラムおよび水480グラムと約90分混合してペース トを得た。このペーストを40℃で、か粒化に適したコンシステンシーになるま で乾燥した。次に、この混合物を18メッシュのスクリーンを通して、次いで室 温条件で空気中で乾燥してか粒を調製した。次いで、このか粒をすり漬し混合機 中で30分間粉砕し、平均粒径が実質的に100ミクロン未満の粉末を得た。 得られた粉末の一部をさらに120℃でもう24時間乾燥して無水の組成物に した。次いで、この無水の粉末を加圧成形して直径3/8インチのペレットを製 造し、次いで25℃、相対湿度45%の条件に曝した。このペレットは4時間以 内にその完全な形状を全て失った。 本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱することなしに、他の特定の 形で実施することが可能である。ここで説明した実施態様は全ての点で、単に、 例示のためで、制限のためではないと考えるべきである。従って、本発明の範囲 は、前述の説明ではなく、付記される請求の範囲によって示されている。請求の 範囲の同等の意味および発明の範囲の中に入る全ての変更は、本発明の範囲に包 含されるべきである。Detailed Description of the Invention             Method for producing anhydrous tetrazole / gas generant composition                                 Field of the invention   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a novel useful for inflating automotive airbags and similar devices. A method for producing a regular gas generating composition. More specifically, the present invention Of gas-evolving pyrotechnic composition based on anhydrous-tetrazole compound as filler On how to do it.                                 Background of the Invention   In this technical field, conventional sodium azide used in passenger car airbags is used. Ready-to-use and desired properties to replace um-fuel gas generating compositions There is a need for a satisfactory non-azide gas generant that combines quality.   Proposed alternatives to the conventional sodium azide-fuel gas generant are: Satisfactory gas generation rate and low toxicity or non-toxic properties such as combustion by-products In addition, mass production is possible, and pills, pellets, extruded cylinders or other desired It must be able to be shaped into a charge of shape. This desired shape (usually Must be able to maintain structural integrity.   Until now, in order to obtain shaped charges like pellets, Various methods have been proposed for processing soot-generating compositions. However, different gassing composition The product behaves differently in the pelletizing process, producing the target product consisting of one gas generant. Specific processing conditions suitable for making are pellets composed of other gas generating compositions such as It is not always applicable when processing or manufacturing the object of.   The present inventors have proposed a non-azide fuel gas generator composition, and have broadened its synthesis and production. Researched in range. The present inventors have found that this non-azide composition can be pelletized or otherwise desired. We have developed a specific technology for processing into the shape of. However, in the course of this research, the inventor Are tetrazole-based such as aminotetrazole or bitetrazoleamine Attempting to directly pellet the fuel-based anhydrous gas generant of The pellet shape was crushed within 24 hours at 45% humidity and 25 ° C. It was found that pellets were formed which could be lost.   As a result of such efforts, we have found that non-azido-based tetrazole-fuel compositions Molded charges, such as pellets, consisting of directly from the anhydrous material of this composition The molded charge thus produced was exposed to the conditions of 25 ° C and 45% relative humidity. Providing a way to retain its structural integrity after It was confirmed that the progress was significant in the field. Overcome the problems identified by existing technology Pellets or similar substances that can generate a large amount of gas when taken and burned Providing such molded charges would be an advance in this technology. Virtually non-toxic A non-azide-based tephrase that produces a substantially non-toxic reaction product based on a volatile starting material. Producing molded charges such as pellets composed of the trazole-fuel gas generating composition. Would be a further advance. In particular, permitting exposure of passengers to carbon dioxide and carbon monoxide Mainly nitrogen with a smaller amount of carbon dioxide and water vapor so that the volume standard is not exceeded. Producing a combustion gas consisting of would be an advance in the art. This technique Another advance in the field of surgery has been the limited particulate debris and the limited dust when burned. Molding pellets, etc., of gas generant compositions that produce undesirable gas products To manufacture a charge. It is also a solid that burns and can be easily filtered during the reaction. There may also be no progress in preparing pellets of a gas generating composition that produces slag. U.   Direct pellets from anhydrous non-azide tetrazole-fuel gas generant composition Methods of making molded charges such as are disclosed and claimed herein.                             Summary and purpose of the invention   The method of the present invention comprises pelletizing an anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition. Overcome or minimize the processing difficulties encountered in making any molding charge Things.   The method of the invention comprises particles of at least one oxidant and at least one oxidant as a fuel. Obtaining the desired amount of gas generant material consisting of particles of tetrazole; Preparing a wet mixture containing materials; having this material with a specific weight average particle size And dry the anhydrous material into pellets. Including doing. This gas generating material is a slurry or paste that can be granulated. Anhydrous granules obtained from a moist mixture that can be agglomerated It is desirable to pelletize. The particle size of the oxidizer and tetrazole fuel is When preparing the rally or paste, make sure that it falls within the range of the preselected number average particle size. It can also be controlled.   This advance has pelletized anhydrous tetrazole-fuel gas generant compositions. It overcomes the problems encountered in our previous efforts to: Of the inventors In a previous effort, a PET made from an anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition Letts typically become tattered within 24 hours, especially when exposed to a moist environment, It was observed to be a powder. In comparison, the pellets prepared by the method of the invention are compared. They are robust and retain their structural integrity when exposed to a moist environment.                             Detailed Description of the Invention   The method of the present invention comprises a non-azide whose gas generating material is an oxidant and a tetrazole type. Molding into a molding charge a quantity of granulated anhydrous gas generating material containing fuel. To produce molded charges such as pellets from the anhydrous gas generating composition. Including and More specifically, one desirable method is a number average grain of 1 micron or more. Oxidizer particles having a diameter of 1 micron or more selected from the group consisting of tetrazoles Slurry a quantity of gas generant material comprising fuel particles having the above particle size Thereby producing pellets from an anhydrous gas generating composition; If necessary, the slurry material is made into particles such as granules by, for example, drying. Into a slurry that can produce particles that can Into particles, such as granules, having a particle size of about 100 mesh; Dry to anhydrous; and pellet the anhydrous granulated material immediately. And then forming the anhydrous granules into pellets.   This slurry should contain an effective amount of tetrazole-based fuel and an oxidizer with sufficient amount of water. It is obtained by mixing in various media. Mix the fuel and / or oxidizer Prior dehydration is not necessary unless specifically desired. This slurry is It is manufactured by a process or a series of processes. Tetrazo used in the preparation of this slurry The number average particle size of the fuel may range from about 1 micron to about 100 microns, Generally recommended is a range of about 10 microns to about 40 microns. This slurry The number average particle size of the oxidizer such as CuO used for the preparation of particles is about 1 micron to about 2 It can range from 0 microns, but is usually recommended from about 3 microns to about 10 Miku Range, for example, a number average particle size greater than about 5 microns. Submiku Ron-sized oxidant particles are obtained by using a final pellet of 24% relative humidity at 45%. It is usually undesirable as it is observed to collapse within hours and lose the pellet shape. Yes.   The preferred medium is water. Other solvents in which tetrazole has some solubility are , Alcohols such as methanol, ethanol and propanol, and With a volatile organic solvent such as acetone or a ketone such as methyl ethyl ketone is there.   In the preferred embodiment, the amount of water is usually a granulable slurry, or granulated. Enough to obtain a compressible powder, which can be granulated or granulated To be chosen. Generally, it is not desirable to dissolve all of the fuel or oxidant. Therefore, while excess water can be used, it does not offer any special benefits. Yes. Therefore, the slurry is less than about 50% by weight water and the balance gassing It consists of minutes and. For example, the slurry may contain about 3 to about 40% by weight water and about 6%. 0 to about 97% by weight of the gas generating composition, but at least about 20% by weight It is desirable to use no more than about 40% by weight of water. Substantially the desired water concentration Beyond and deviating, the predictability of ballistic performance is adversely affected. There is a possibility.   In a multi-step manufacturing method, a selected amount of water and a gas generating composition are mixed to obtain a wet compressed A viable powder is obtained. This moist powder can be mixed with additional water if desired. It can be a slurry material having a paste-like consistency.   As is apparent, the powdered anhydrous gas generant composition prior to preparing the slurry It is not necessary to obtain the thing and it is not a particular advantage in the method of the invention. specific The type of hydrated tetrazole fuel and the specific oxidant chosen are In addition, it has a number average particle diameter as described elsewhere in this specification. Its fuel species and oxidation The agents are added all at once or, alternatively, the materials are in intimate contact and Add a portion to the slurry medium, assuming that a sufficiently uniform slurry can be obtained. Can be   In a preferred embodiment, the water is mixed with fuel particles and oxidant particles before It has a pH in the range of about 5 to about 11. Add tetrazole fuel like BTA The pH then drops to about ≤3. A pH that is substantially outside the recommended range is , Because it dissolves the oxidant and avoids the formation of complexes. pH If it is not adjusted properly, the effect will be apparent in the final anhydrous product.   Slurry or suspension of gas generant particles in water or other solvents for long periods of time It is desirable to avoid staying wet. Possible formation of tetrazole complex It is possible that a complex of tetrazole and oxidant is formed. For example, B The TA-Cu complex is dark green and the Cu-5AT complex is green.   Uncontrolled complex formation during the slurrying process predicts the flight performance of the final anhydrous product. Make it difficult to measure.   It is not advisable to dry the material before granulating, but if necessary, partially The slurry may be dried to obtain a material that has been dried or granulated.   This material then has a weight average particle size of about 100 mesh to about 14 mesh. Be granulated. Crumbs, prills with appropriate particle size distribution, Extruded cylindrical particles, disk-shaped particles, pills or granules can be used. Aggregation, that is, grain A common method used to grow pups is to get the desired particle size. As a prerequisite, granulation, extrusion, briquetting, tableting and Spray drying,Perry's Chemical Engineer Handbook(Perry ' Chemical Engineer's Hnadbook ), Chapter 16 (3rd edition, 1950). ing. The entire disclosures of which are hereby incorporated by reference. For example, The material that can be turned into a wet sifter while it is still wet or wet. It can be extruded or wet extruded to obtain granules. This granule is, for example, about 14 To 100 mesh. Normally, about 14 particles such as granules It is desirable to have a weight average particle size in the range of 30 mesh.   This micronized material is dried to remove solvent and achieve anhydrous conditions. It is. In general, when it comes to water, as a hydrate, or unbound , Including water measured as occluded or adventitious moisture A state in which free water is essentially absent is defined as an anhydrous state. This material contains water as much as possible. Will not be ready. In this sense, 22.9% BTA monohydrate and 77.1% C The dried tetrazole fuel composition consisting of uO, when further dried, still Approximately 3 to 4% by weight loss, this additional weight loss is essentially A small amount of unbound but reflects the removal of occluded or indefinite water . Therefore, the drying contemplated by the present invention is water of hydration, and any occluded or unbound Includes variable water removal. Accurate drying temperature and The drying time is not limited as long as anhydrous granules are obtained. For example, The material that can be converted is dried at 75 ° C or lower, generally 45 ° C or lower, until a constant weight is obtained, Time sufficient to remove water of hydration, occluded or unbound water and indefinite water about 11 It is further dried at a temperature of 0 ° C to about 140 ° C. Suffice it to say that the dry time It will be a function of temperature and pressure conditions during drying. For example, if the temperature is about 110 ° C to 12 If it is in the 0 ° C range, it can be dried in a dryer at a pressure of 1 bar for 12 to 24 hours. Will be enough. Normally, this material does not stay above about 150 ° C for long periods of time It is desirable.   The anhydrous state specified or intended herein is properly achieved. Then expose the anhydrous composition to a condition of at least 45% relative humidity for a minimum of 24 hours It can be easily decided. Weight gain of this composition caused by this treatment Is within about 0.5% of the theoretical amount due to hydration of the fuel, the composition is sufficiently dehydrated. Indicates that it was watered.   When an organic solvent other than water is used, anhydrous means solvent residue and water. It means the removal of water and any occluded or unbound water or indefinite water.   Freeze drying, vacuum drying, convection drying, dielectric or high frequency drying, spray drying and And other fluid drying methods such as fluidized bed drying are also used, and these methods are, for example,Perry's Chemical Engineer Handbook , Chapter 13 (3rd edition, 1950) ). The entire disclosures of which are hereby incorporated by reference. This slurry can be extruded, for example, by heating the slurry and degassing it if desired. Desired by extruding with a shape machine or spray drying the slurry In the size of, it is converted directly into particles, such as anhydrous, granules. Directly add this slurry Other methods for converting particles of desired size such as contact, granules, etc. can also be used.   A solid molded charge is prepared from this anhydrous material. In the mode recommended here , This anhydrous granulated material is normally pelletized, that is, the safety restraint system for automobiles. Pelletized to meet specific requirements for use in.   The solid shaped charge produced by the method of the present invention is at least one fuel. Compounds of the tetrazole group of species (herein simply referred to as "tetrazole") Often) and at least one suitable oxidant. In particular, the gas generant composition Pellets are 5-aminotetrazole and bitetrazole amine or its salt Or based on anhydrous tetrazole, such as complexes, or mixtures thereof . Here, the preferable bitetrazole amine is bis- (1 (2) H-tetrazole. -5-yl) -amine (hereinafter often referred to as "BTA"). this Molded charges are useful in auxiliary restraint systems such as automobile airbags.   One group of tetrazoles suitable for use in the present invention has the structure: A bitetrazole amine, such as tetrazole having: However, in the above formula, X, R1And R2Are each independently hydrogen, methyl , Ethyl, cyano, nitro, amino, tetrazolyl group, periodic table [Merquin Decks (Merck Index) (11th edition, 1989)] Ia, Ib, IIa, IIb, IIIa, IVb, VIb, VIIb or VIII metal or It is a nonmetallic cation of a base with a high nitrogen content.   Other tetrazoles are tetrazole, 5-aminotetrazole (hereinafter referred to as “5A T "), bitetrazole, nitro, cyano, guanyl and N-Substituted Derivatives of Aminotetrazole with a Group and Similar Groups, and Cyano , C-substituted tetrazoles with nitro, hydrazino and similar groups is there.   Transition metals such as copper, cobalt, iron, titanium and zinc; potassium and nato Alkali metals such as sium; strontium, magnesium and calcium Alkaline earth metals such as; boron; aluminum; Droxyl ammonium, hydrazinium, guanidinium, aminoguanidini Um, diaminoguanidinium, triaminoguanidinium or biguanidi Of these tetrazoles, including salts and complexes of non-metallic cations such as Any salt or complex may also be used in the pellets produced by the method of the present invention. It is useful as a fee.   The compositions of the present invention include a suitable oxidizing agent. Inorganic oxidizer causes flame It is desirable because it produces a slag with a lower temperature and improved filterability. Such an acid Agents include metals such as transition metal oxides and transition metal hydroxides. Oxides and metal hydroxides. Other oxidants are, for example, alkali metal nitrates, Metal nitrates such as Rontium nitrate; eg alkali metal nitrites, Is strontium, cobalt or chromium nitrite; eg KClOThreeof Chlorates of such metals; eg NaClOFour, KClOFourAnd similar to them Perchlorates of metals such as salts; eg metals such as alkaline earth metal peroxides Peroxides, ammonium nitrate, ammonium perchlorate and the like It is. Particularly useful is the use of metal oxides and metal hydroxides as oxidants, Such materials include, for example, CuO and Co.2OThree, Fe2OThree, MoOThree , Bi2MoO6, Bi2OThreeAnd Cu (OH)2Like, copper, cobalt, man It is an oxide and hydroxide of gun, tungsten, bismuth, molybdenum and iron. . The oxide and hydroxide oxidizers mentioned above can, for example, increase the flame temperature if desired. Sr for special applications, such as to improve the production yield of gas, (NOThree)2, NHFourClOFourAnd KNOThreeIn combination with other commonly used oxidants such as Can be used.   This tetrazole fuel is used as a fuel in an effective amount to obtain the gas generating composition. In combination with a suitable oxidant. In a typical formulation, this tetrazole The ingredient comprises about 10 to about 50 weight percent of the composition, and the oxidizer is about Make up 50 to about 90 weight percent. More specifically, the composition has about 15 To about 35 weight percent fuel and about 65 to about 85 weight percent oxidizer? It is composed of   The anhydrous composition obtained by the process of the present invention includes, if desired, a binder, Speed regulator, slug generator, stripper, and NOxTo effectively remove Additives commonly used in gas generating compositions, propellants and explosives, such as additives May be included. For example, these additives are used to make their slurries. Can be introduced at a different time or at another step in the method of the present invention. Typical Suitable binders include silicates including lactose, boric acid and magnesium silicate , Polypropylene carbonate, polyethylene glycol and other commonly used high content It is a child binder. These binders are added at any convenient stage in the process. Be added. Fe is a typical burn rate regulator2OThree, K2B12H12, Bi2MoO6Oh And graphite carbon fiber. Many slag-forming agents are known, such as clay, Contains talc, silicon oxide, alkaline earth metal oxides, hydroxides, oxalates, etc. Rare, of which magnesium carbonate and magnesium hydroxide are typical. Tet Razole, aminotetrazole, triazole and related nitrogen-containing heterocyclic compounds Nitric acid from combustion products of gas generant compositions containing alkali metal salts and complexes of Many additives and / or additives for reducing or eliminating oxides are known Of these, potassium-aminotetrazole, sodium carbonate and potassium carbonate Is typical. In addition, the composition is graphite, molybdenum sulfide or boron nitride. A material that facilitates release of the composition from the mold, such as   Tetrazoles are commercially available and can be easily synthesized . The synthesis of BTA was carried out by Norris et al. With the chemistry of cyanoguanyl azide ( Cyanoguanyl Azide Chemistry),Journal of Organic Chemistry(Journal of Organic Chemistr y ),29: 650 (1964).   Substituted tetrazole derivatives such as substituted 5AT and BTA derivatives are Follow the methods available to those skilled in the art from suitable starting materials such as Zol. Is synthesized. For example, a lower alkyl group such as methyl or ethyl, sia Derivatives containing a no or tetrazolyl group are those cited and referenced herein in the description. To beJournal of Organic Chemistry,29: 650 (1964) Can be synthesized. Derivatives containing amino groups are those referred to and referenced in the specification herein. DoJournal of the Canadian Chemical Society(Canadian Journal of Chemistry),47: 3677 (1 9 69) and can be synthesized. Derivatives containing nitro groups are Details are referred to in this specification,Journal of the American Chemical Society(Journal of America n Chemical Society ),73: 2327 (1951) Can be synthesized. Ammonium, hydroxylammonium, hydrazinium, Guanidinium, aminoguanidinium, diaminoguanidinium, triamino Contains other groups such as derivatives containing guanidinium or biguanidinium groups Derivatives are those of Boyer, the specification of which is hereby incorporated by reference.D Troazoles (Nitro-azoles),Organic nitro chemistry(Organic Nitro Chemistry ) (1986).   One aspect of the present invention is particularly directed to the manufacture of anhydrous gas generant compositions in pellet form. Related. Anhydrous tetrazole compositions offer advantages over the hydrated form. For example, larger A higher (more satisfactory) burn rate is generally observed. At the same time, the method of the present invention is The composition can be pressure-molded in anhydrous form to give free pellets.   This material in this form is too hygroscopic at room temperature and humidity below 20% Rh. But not protected from exposure to moisture or moisture after pelleting It is desirable to do. Thus, place the pellets in a sealed container or Covered with impervious material.   The burn rate performance of the anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition is good. combustion The speed is preferably 0.5 inches per second (ips) or higher. Ideally, burning Velocity ranges from about 1.0 ips to about 1.2 ips at 1,000 psi pressure . Burning rates in this range are achievable. This burning rate is The composition and the degree of identification are good.   In general, pellets prepared by the recommended method have a typical morphology (diameter 3/8 Inch, 0.07 inch thick), with a crush strength of over 10 pounds Can be volatile. It normally exhibits a crush strength of 5 to 15 pound loads Identification with values obtained with commercially available sodium azide gas generant pellets of the same size Good to the degree.   This means that pelletized gas generants are generally used as supplementary restraint systems for automobiles. It is important because it is used by being put in a gas generator such as. Gas generating agent If the pellet is damaged, internal ballistics that cannot be controlled As it occurs, it retains its shape and form during normal use, and it has a negative effect on ignition. It should have sufficient crush strength to withstand loads.   This composition overcomes various problems associated with conventional gas generating compositions. , Can generate a large amount of gas. This composition produces a virtually non-toxic reaction Generate things. This composition produces a large amount of non-toxic gas such as nitrogen gas. It is especially useful for Importantly, this composition avoids the use of azides and Does not generate sodium by-products and emits sulfur compounds such as hydrogen sulfide and sulfur oxides Do not live.   This composition also produces only a very limited amount of finely divided debris, which is a good slurry. Of the fine particles that cannot be filtered and are unavoidable. Avoid qualitatively. At the same time, this composition achieves a relatively high burning rate, while It produces a gas at a reasonably low temperature. Thus, the gas produced by the method of the present invention is Easy to utilize for deployable auxiliary restraint systems, such as automotive airbags Can be adopted.   Inflatable restraint devices, such as automobile airbag systems, are deflated Air bag and the air bag connected to the air bag to inflate the air bag. A gas generating device that is used to generate fuel It contains a non-toxic gas generating composition comprising an oxidant, the fuel of which is 5 AT or Or an anhydrous tetrazole such as BTA or a salt or complex thereof.   Suitable means of generating gas include auxiliary safety used in the automobile industry. Includes gas generators used in restraint systems. This auxiliary safety restraint sys The tem is, if desired, a fine grain that may be generated when the gas generant burns. It may include a conventional screen pack for removing the offspring.   The invention is further described in the following non-limiting examples.                                   Example Example 1   Non-azide with a nominal particle size of about 100 microns in a muller mixer BTA monohydrate (274.8 g), which is a system fuel, has a nominal particle size of about 6 microns. CuO (925.0 grams) and water (30.0 grams), which are oxidants, and about 1 hour It was mixed for some time to obtain a powder that could be compressed. Hobart mixer ( Mix with water (400.0 grams) in a Hobart mixer for about 15 minutes to obtain a paste Was. This paste is used to collect about 20 to 25% by weight of water, such as granulation. Air dried at about 40 ° C. until it had a consistency suitable for growth. This partial The dry paste is suitable for granulation and forces a 16 mesh screen To produce small granules. The granules are then brought to constant weight at a temperature of about 31 ° C. Dried. All the dried granules were taken out and divided into two parts of equal amount. Both parts were further dried at about 120 ° C. for about 24 hours to remove residual water. One part Calcium stearate (0.20% by weight) was added to the minutes. This even dried Pill shaped pellets (3/8 inch diameter) were pressed from each of the sections. This Pele The pellets were treated at 45% relative humidity and 25 ° C. for 24 hours, and the state of the pellets was examined. . These pellets were exposed to 45% relative humidity for 24 hours and then I was holding.Control Example   Non-azide with a nominal particle size of about 100 microns in a Hobart blender / mixer 274.8 grams of BTA monohydrate, which is a system fuel, is oxidized with a nominal particle size of about 6 microns. Approximately 90 minutes mixed with 925.4 grams of copper (CuO) and 480 grams of water I got it. This paste at 40 ° C until it has a suitable consistency for granulation. Dried in. The mixture is then passed through an 18 mesh screen and then the chamber. Granules were prepared by drying in air under warm conditions. Then, pickle these granules and mix Milling for 30 minutes in air gave a powder with an average particle size of substantially less than 100 microns.   A part of the obtained powder is further dried at 120 ° C. for another 24 hours to obtain an anhydrous composition. did. This anhydrous powder is then pressure molded to produce pellets with a diameter of 3/8 inch. And then exposed to conditions of 25 ° C. and 45% relative humidity. This pellet is 4 hours or more Inside it lost all its perfect shape.   The present invention is not limited to other specific features without departing from its spirit or essential characteristics. It can be carried out in the form. The embodiment described here is in all respects simply It should be considered that it is illustrative and not limiting. Therefore, the scope of the present invention Are indicated by the appended claims rather than the foregoing description. Billing All changes that come within the meaning of the range and the scope of the invention are included in the scope of the present invention. Should be included.

【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年5月31日 【補正内容】補正された第4〜5頁の翻訳文:原翻訳文第2頁11行〜第3頁21行(この技 術分野における・・・ことを含む。)と差し替える この技術分野におけるもう一つの進歩は、燃焼した時に限られた微粒状破片と限 られた望ましくないガス生成物を生成するガス発生組成物から成るペレットなど の成形装薬を製造することである。また、燃焼して、反応時に、容易に濾取でき る固体スラグを生成するガス発生組成物から成るペレットを調製することも進歩 であろう。 無水の非アジド系テトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物から、直接、ペレット などの装薬を製造する方法が本明細書で開示され、特許請求されている。 発明の要約と目的 本発明の方法は、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物からペレットな どの装薬を製造する際に遭遇する加工上の困難を克服若しくは最小限に抑えるも のである。 本発明の方法は、少くとも一種の酸化剤の粒子と燃料としての少くとも一種の テトラゾールの粒子から成る希望量のガス発生組材料を得ること;このガス発生 材料を含む湿った混合物を調製すること;この材料を特定の重量平均粒径を有す る無水の状態にまで乾燥すること;およびこの無水の材料をペレットに加圧成形 することを含む。このガス発生材料は、か粒状にできるスラリー若しくはペース トのような集成(agglomerate)できる湿った混合物から得られた無水のか粒か らペレット化されるのが望ましい。酸化剤およびテトラゾール燃料の粒径は、ス ラリー若しくはペーストを調製する時に、予め選定された数平均粒径の範囲内に 制御することもできる。 この進歩は、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物をペレット化するた めの本発明者達の以前の努力の中で遭遇した問題を克服している。本発明者達の 以前の努力の中で、無水のテトラゾール‐燃料ガス発生剤組成物から造られたペ レットは、普通、特に、湿った環境に曝すと、24時間以内にぼろぼろになり、 粉になることが観測されていた。それに較べて、本発明の方法で調製したペレッ トは堅牢で、湿った環境に曝された時その構造的完全性を保持できる。 本発明の詳細な説明 本発明の方法は、そのガス発生材料が酸化剤とテトラゾール系である非アジド 燃料を含んでなる一定量のか粒化された無水のガス発生材料を装薬に成形するこ とにより、無水のガス発生組成物からペレットなどの装薬を製造することを含む 。さらに詳しくは、1つの望ましい方法は、1ミクロン以上の数平均粒径を有す る酸化剤粒子と、テトラゾール類から成る群から選ばれた1ミクロン以上の粒径 を有する燃料粒子を含んでなる一定量のガス発生材料をスラリー化することによ り、無水のガス発生組成物からペレットを製造することを含み;若し必要ならば そのスラリー化材料を、例えば乾燥などによってか粒のような粒子にすることが できる粒子を作ることができるスラリーにし;そのスラリーを少くとも約100 メッシュの粒径を有するか粒などの粒子にし;そのか粒化された材料を無水の状 態にまで乾燥し;そしてその無水のか粒化された材料をペレット化、即ちその無 水のか粒をペレットに成形することを含む。補正された第12頁の翻訳文:原翻訳文第6頁下から9行〜第7頁10行(凍結 乾燥、・・・に有用である。)と差し替える 凍結乾燥、真空乾燥、対流乾燥、誘電若しくは高周波乾燥、スプレー乾燥およ び流動床乾燥の各方法のような他の乾燥法も用いられ、これらの方法は、例えばペリーのケミカル・エンジニアー・ハンドブック 、13章(第3版、1950年 )に説明されている。その開示の全てを本明細書で引用、参照するものとする。 このスラリーは、若し希望なら、例えばそのスラリーを加熱し、脱気した押出成 形機で押し出すか、若しくはそのスラリーをスプレー乾燥することにより、希望 の大きさで、無水の、か粒などの粒子に直接、変換される。このスラリーを、直 接、か粒などの希望の大きさの粒子に変えるための他の方法も使用できる。 この無水の材料から固体の装薬が調製される。ここで推奨される態様では、こ の無水のか粒化材料は普通ペレット化される、即ち自動車の安全束縛システムで 使用するための特定の要求に適合させるためにペレットに加圧成形される。 本発明の方法によって製造される固体の装薬は、燃料としての少くとも一種の テトラゾール群の化合物(本明細書では、単に“テトラゾール”と呼ばれること が多い)と少くとも一種の適した酸化剤を有する。特に、ガス発生剤組成物のペ レットは5‐アミノテトラゾールおよびビテトラゾールアミンまたはその塩若し くは錯体、或いはそれらの混合物のような無水のテトラゾールを基剤とする。こ こで、望ましいビテトラゾールアミンはビス‐(1(2)H‐テトラゾール‐5 ‐イル)‐アミン(以後、“BTA”と呼ばれることが多い)である。この成形 装薬は自動車のエアバッグのような補助束縛システムに有用である。補正された第23〜29頁(クレーム)の翻訳文:原翻訳文第14頁〜17頁と 差し替える 請求の範囲 1.次の: (a)アルコール、ケトン、水およびそれらの混合物より成る群から選ばれた 媒体中で、数平均粒径約1ミクロンから約20ミクロンの酸化剤粒子と、テトラ ゾール類から成る群から選ばれた少くとも一つの燃料種である数平均粒径約1ミ クロンから約100ミクロンの燃料粒子との混合物を調製する工程; (b)この混合物を重量平均粒径約100メッシュから約14メッシュの粒子 を得るために集成化する工程; (c)この集成化物を無水の粒子を得るために乾燥する工程;および (d)この無水の粒子を希望の形状に成形する工程 を含んでなる、無水のガス発生剤を製造する方法。 2.成形が無水の粒子をペレット化することからなる、請求の範囲第1項に記 載の方法。 3.工程(a)の媒体が水であり、混合物が約20から約50重量%の水を含 んでおり、そしてその水がその混合物が調製される前の時点で約5から約11の pHを有する、請求の範囲第2項に記載の方法。 4.テトラゾールが(i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体、 (ii)ビス‐(1(2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩また はその錯体、および(iii)それらの混合物から成る群から選ばれる、請求の 範囲第3項に記載の方法。 5.燃料が5‐アミノテトラゾールまたはビス‐(1(2)H‐テトラゾール ‐5‐イル)‐アミンである、請求の範囲第4項に記載の方法。 6.酸化剤が金属酸化物、金属水酸化物またはそれらの混合物から成る群から 選ばれる、請求の範囲第4項に記載の方法。 7.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から成 る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第6項に記 載の方法。 8.酸化剤が銅の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第7項に記載の 方法。 9.酸化剤がCuOである、請求の範囲第4項に記載の方法。 10.酸化剤が遷移金属の酸化物または遷移金属の水酸化物である、請求の範 囲第2項に記載の方法。 11.酸化剤が銅の酸化物若しくは銅の水酸化物である、請求の範囲第10項 に記載の方法。 12.成形された無水の粒子を水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む 、請求の範囲第10項に記載の方法。 13.媒体が水であり、混合物が約20から約50重量%の水を含んでおり、 そしてその水が燃料および/または酸化剤粒子と混合される前に約5から約11 のpHを有し、さらに工程(c)での乾燥が約150℃以下の温度で行われ、そ して無水の粒子が約14メッシュから約30メッシュの重量平均粒径を有する、 請求の範囲第1項に記載の方法。 14.燃料粒子が約10ミクロンから約40ミクロンの範囲の数平均粒径を有 する、請求の範囲第13項に記載の方法。 15.酸化剤粒子が約3ミクロンより大きい数平均粒径を有する、請求の範囲 第14項に記載の方法。 16.テトラゾールが(i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体 、(ii)ビス‐(1(2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩ま たはその錯体、および(iii)それらの混合物から成る群から選ばれる、請求 の範囲第13項に記載の方法。 17.燃料粒子が約10ミクロンから約40ミクロンの範囲の数平均粒径を有 し、そして酸化剤粒子が約3ミクロンより大きい数平均粒径を有する、請求の範 囲第16項に記載の方法。 18.酸化剤が金属酸化物、金属水酸化物およびそれらの混合物から成る群か ら選ばれる、請求の範囲第16項に記載の方法。 19.成形が無水の粒子をペレット化することからなる、請求の範囲第16項 に記載の方法。 20.酸化剤が銅、モリブデン、マンガン、ビスマス、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第19項 に記載の方法。 21.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第16項 に記載の方法。 22.金属酸化物または金属水酸化物が遷移金属の酸化物または遷移金属の水 酸化物である、請求の範囲第13項に記載の方法。 23.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第22項 に記載の方法。 24.工程(a)で、燃料が約10から約50重量%の範囲の、燃料として有 効な量で存在し、そして酸化剤が約90から約50重量%の範囲の、酸化に有効 な量で存在する、請求の範囲第13項に記載の方法。 25.成形された無水の粒子を水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む 、請求の範囲第13項に記載の方法。 26.工程(a)または工程(b)における混合物がバインダーを含んでいる 、請求の範囲第1項に記載の方法。 27.工程(b)と工程(c)が同時に行われる、請求の範囲第1項に記載の 方法。 28.次の: (a)金属過酸化物、無機の硝酸塩、無機の亜硝酸塩、金属酸化物、金属水酸 化物、無機の塩素酸塩、無機の過塩素酸塩若しくはそれらの混合物から成る群か ら選ばれた約1ミクロンから約20ミクロンの平均粒径を有する酸化剤の粒子; (i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体、(ii)ビス‐(1( 2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩またはその錯体および(i ii)それらの混合物から成る群から選ばれた少くとも一種のテトラゾールであ る約10ミクロンから約40ミクロンの数平均粒径を有する燃料粒子;なら びに少くとも約20重量%でかつ約40重量%以下の水;の混合物を調製する工 程; (b)その混合物をか粒化して約100メッシュから約14メッシュの重量平 均粒径を有するか粒を得る工程; (c)そのか粒を乾燥して無水のか粒を得る工程;および (d)その無水のか粒をペレット化してペレットにする工程 を含んでなる、無水のガス発生剤を製造する方法。 29.ペレットを水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む、請求の範囲 第27項に記載の方法。 30.工程(a)、(b)または(c)の任意の一工程においてバインダーを 添加する、請求の範囲第27項に記載の方法。 31.工程(c)で離型剤を加える、請求の範囲第27項に記載の方法。[Procedure Amendment] Patent Act Article 184-8 [Submission Date] May 31, 1995 [Amendment Content] Amended translation of pages 4-5: Original translation, page 2, line 11, line 3 line 21 another advancement in the art to replace the (including. the ... in this technical field), a gas generating unwanted gas product and limited limited particulate debris when burned To produce shaped charges such as pellets composed of the generating composition. It would also be an advance to prepare pellets of the gas generant composition which, upon combustion, produce a solid slag which, upon reaction, can be easily filtered off. Disclosed and claimed herein are methods of making a charge, such as pellets, directly from an anhydrous, non-azide-based tetrazole-fuel gas generant composition. SUMMARY OF THE INVENTION AND OBJECTS The method of the present invention overcomes or minimizes the processing difficulties encountered in making a charge such as pellets from an anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition. The method of the present invention obtains a desired amount of gas generant material comprising particles of at least one oxidant and particles of at least one tetrazole as a fuel; preparing a moist mixture containing the gas generant. Drying the material to an anhydrous state having a specific weight average particle size; and pressing the anhydrous material into pellets. The gas generating material is preferably pelletized from anhydrous granules obtained from a wettable mixture that can be agglomerated, such as a slurry or paste that can be granulated. The particle size of the oxidizer and the tetrazole fuel can also be controlled within a preselected number average particle size range when preparing the slurry or paste. This advance overcomes the problems encountered in our previous efforts to pellet an anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition. In our previous efforts, pellets made from the anhydrous tetrazole-fuel gas generant composition usually turned into a tatter within 24 hours, especially when exposed to a moist environment, and became a powder. It has been observed that In comparison, the pellets prepared by the method of the present invention are robust and retain their structural integrity when exposed to a moist environment. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method of the present invention comprises molding a charge of a granulated anhydrous gas generant material comprising a non-azide fuel, the gas generant of which is an oxidizer and a tetrazole system. According to the method of manufacturing a charge such as pellets from an anhydrous gas generating composition. More specifically, one preferred method is a fixed amount comprising oxidizer particles having a number average particle size of 1 micron or more and fuel particles having a particle size of 1 micron or more selected from the group consisting of tetrazoles. Producing pellets from an anhydrous gas generating composition by slurrying the gas generating material of claim 1; if necessary, making the slurrying material into particles such as granules, for example by drying. A slurry capable of producing particles capable of forming; a slurry having particles having a particle size of at least about 100 mesh, such as granules; drying the granulated material to an anhydrous state; Pelletizing the granulated material of, i.e., forming the anhydrous granules into pellets. Corrected translation of page 12: Original translation, page 6, bottom line 9 to page 7, line 10 ( useful for freeze- drying, ...) Lyophilization, vacuum drying, convection drying, Other drying methods such as dielectric or radio frequency drying, spray drying and fluid bed drying are also used and these methods are described, for example, in Perry's Chemical Engineers Handbook , Chapter 13 (3rd edition, 1950). It is explained. The entire disclosures of which are hereby incorporated by reference. If desired, the slurry may be of any desired size, such as anhydrous granules, by heating the slurry and extruding in a degassed extruder, or spray drying the slurry. Converted directly to. Other methods for converting the slurry directly into particles of the desired size, such as granules, can also be used. A solid charge is prepared from this anhydrous material. In the embodiment recommended herein, the anhydrous granulated material is normally pelletized, i.e., pressed into pellets to meet the specific requirements for use in automotive restraint systems. The solid charge produced by the method of the present invention comprises at least one compound of the tetrazole group (often referred to herein simply as "tetrazole") as a fuel and at least one suitable oxidant. Have. In particular, the pellets of the gas generant composition are based on anhydrous tetrazole such as 5-aminotetrazole and bitetrazole amine or salts or complexes thereof, or mixtures thereof. The preferred bitetrazole amine herein is bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine (hereinafter often referred to as "BTA"). The molded charge is useful in supplemental restraint systems such as automobile airbags. Translation of the corrected pp. 23-29 (claim): the scope of the claims to replace the original translation Bundai 14 pages to 17 pages 1. The following: (a) selected from the group consisting of oxidizer particles having a number average particle size of about 1 micron to about 20 microns and tetrazoles in a medium selected from the group consisting of alcohols, ketones, water and mixtures thereof. A mixture of at least one fuel species having a number average particle size of from about 1 micron to about 100 microns, the mixture having a weight average particle size of from about 100 mesh to about 14 mesh. Anhydrous, comprising the steps of assembling to obtain particles; (c) drying the assemblage to obtain anhydrous particles; and (d) molding the anhydrous particles into a desired shape. A method for producing the gas generating agent according to claim 1. 2. The method of claim 1 wherein the shaping comprises pelletizing the anhydrous particles. 3. The medium of step (a) is water, the mixture comprises about 20 to about 50% by weight of water, and the water has a pH of about 5 to about 11 before the mixture is prepared. The method according to claim 2. 4. Tetrazole is (i) 5-aminotetrazole, a salt or a complex thereof, (ii) bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine, a salt or a complex thereof, and (iii) a mixture thereof. The method of claim 3 selected from the group consisting of: 5. The method of claim 4 wherein the fuel is 5-aminotetrazole or bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine. 6. A method according to claim 4 wherein the oxidant is selected from the group consisting of metal oxides, metal hydroxides or mixtures thereof. 7. The method according to claim 6, wherein the oxidizing agent is an oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron. 8. The method according to claim 7, wherein the oxidizing agent is a copper oxide or hydroxide. 9. The method according to claim 4, wherein the oxidant is CuO. 10. The method according to claim 2, wherein the oxidant is a transition metal oxide or a transition metal hydroxide. 11. The method according to claim 10, wherein the oxidizing agent is an oxide of copper or a hydroxide of copper. 12. 11. The method of claim 10 further comprising the step of protecting the shaped anhydrous particles from exposure to moisture. 13. The medium is water, the mixture comprises about 20 to about 50% by weight of water, and the water has a pH of about 5 to about 11 before being mixed with the fuel and / or oxidant particles, The method of claim 1, further comprising drying in step (c) at a temperature of about 150 ° C. or less, and the anhydrous particles have a weight average particle size of about 14 mesh to about 30 mesh. 14. 14. The method of claim 13 wherein the fuel particles have a number average particle size in the range of about 10 microns to about 40 microns. 15. 15. The method of claim 14 wherein the oxidant particles have a number average particle size greater than about 3 microns. 16. The tetrazole is (i) 5-aminotetrazole, a salt or a complex thereof, (ii) bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine, a salt or a complex thereof, and (iii) a mixture thereof. 14. The method of claim 13 selected from the group consisting of: 17. 17. The method of claim 16 wherein the fuel particles have a number average particle size in the range of about 10 microns to about 40 microns and the oxidant particles have a number average particle size of greater than about 3 microns. 18. The method of claim 16 wherein the oxidant is selected from the group consisting of metal oxides, metal hydroxides and mixtures thereof. 19. The method of claim 16 wherein the shaping comprises pelletizing the anhydrous particles. 20. 20. The method according to claim 19, wherein the oxidant is an oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of copper, molybdenum, manganese, bismuth, cobalt and iron. 21. The method according to claim 16, wherein the oxidizing agent is an oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron. 22. 14. The method according to claim 13, wherein the metal oxide or metal hydroxide is a transition metal oxide or a transition metal hydroxide. 23. 23. The method according to claim 22, wherein the oxidant is an oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron. 24. In step (a), the fuel is present in a fuel effective amount in the range of about 10 to about 50 wt% and the oxidant is present in an oxidative effective amount in the range of about 90 to about 50 wt%. The method according to claim 13, wherein 25. 14. The method of claim 13 further comprising the step of protecting the shaped anhydrous particles from exposure to moisture. 26. The method of claim 1 wherein the mixture in step (a) or step (b) comprises a binder. 27. The method according to claim 1, wherein step (b) and step (c) are performed simultaneously. 28. The following: (a) selected from the group consisting of metal peroxides, inorganic nitrates, inorganic nitrites, metal oxides, metal hydroxides, inorganic chlorates, inorganic perchlorates or mixtures thereof. (I) 5-aminotetrazole, its salt or its complex, (ii) bis- (1 (2) H-tetrazole-5- Fuel particles having a number average particle size of from about 10 microns to about 40 microns which is at least one tetrazole selected from the group consisting of yl) -amine, salts or complexes thereof and (iii) mixtures thereof; and Preparing a mixture of at least about 20% by weight and not more than about 40% by weight of water; (b) granulating the mixture to have a weight average particle size of about 100 mesh to about 14 mesh. An anhydrous gas generant comprising: (c) drying the granules to obtain anhydrous granules; and (d) pelletizing the anhydrous granules into pellets. Method of manufacturing. 29. 28. The method of claim 27, further comprising the step of protecting the pellet from exposure to moisture. 30. 28. The method of claim 27, wherein the binder is added in any one of steps (a), (b) or (c). 31. 28. The method of claim 27, wherein a mold release agent is added in step (c).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/178,572 (32)優先日 1994年1月7日 (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD),AM,AT, AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C Z,DE,DK,ES,FI,GB,GE,HU,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LT,LU, LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SI,SK,TJ ,TT,UA,UZ,VN────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (31) Priority claim number 08 / 178,572 (32) Priority date January 7, 1994 (33) Priority claiming countries United States (US) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG , CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, MW, SD), AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, C Z, DE, DK, ES, FI, GB, GE, HU, JP , KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LT, LU, LV, MD, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, P L, PT, RO, RU, SD, SE, SI, SK, TJ , TT, UA, UZ, VN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.次の: (a)アルコール、ケトン、水およびそれらの混合物より成る群から選ばれた 媒体中で、数平均粒径約1ミクロンから約20ミクロンの酸化剤粒子と、テトラ ゾール類から成る群から選ばれた少くとも一つの燃料種である数平均粒径約1ミ クロンから約100ミクロンの燃料粒子との混合物を調製する工程; (b)この混合物を重量平均粒径約100メッシュから約14メッシュの粒子 を得るために集成化する工程; (c)この集成化物を無水の粒子を得るために乾燥する工程;および (d)この無水の粒子を成形装薬に成形する工程 を含んでなる、無水のガス発生剤を製造する方法。 2.成形が無水の粒子をペレット化することからなる、請求の範囲第1項に記 載の方法。 3.工程(a)の媒体が水であり、混合物が約20から約50重量%の水を含 んでおり、そしてその水がその混合物が調製される前の時点で約5から約11の pHを有する、請求の範囲第2項に記載の方法。 4.テトラゾールが(i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体、 (ii)ビス‐(1(2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩また はその錯体、および(iii)それらの混合物から成る群から選ばれる、請求の 範囲第3項に記載の方法。 5.燃料が5‐アミノテトラゾールまたはビス‐(1(2)H‐テトラゾール ‐5‐イル)‐アミンである、請求の範囲第4項に記載の方法。 6.酸化剤が金属酸化物、金属水酸化物またはそれらの混合物から成る群から 選ばれる、請求の範囲第4項に記載の方法。 7.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から成 る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第6項に記 載の方法。 8.酸化剤が銅の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第7項に記載の 方法。 9.酸化剤がCuOである、請求の範囲第4項に記載の方法。 10.酸化剤が金属酸化物であるか、または金属水酸化物が遷移金属の酸化物 若しくは遷移金属の水酸化物である、請求の範囲第2項に記載の方法。 11.酸化剤が銅の酸化物若しくは銅の水酸化物である、請求の範囲第10項 に記載の方法。 12.成形装薬を水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む、請求の範囲 第10項に記載の方法。 13.媒体が水であり、混合物が約20から約50重量%の水を含んでおり、 そしてその水が燃料および/または酸化剤粒子と混合される前に約5から約11 のpHを有し、さらに工程(c)での乾燥が約150℃以下の温度で行われ、そ して無水の粒子が約14メッシュから約30メッシュの重量平均粒径を有する、 請求の範囲第1項に記載の方法。 14.燃料粒子が約10ミクロンから約40ミクロンの範囲の数平均粒径を有 する、請求の範囲第13項に記載の方法。 15.酸化剤粒子が約3ミクロンより大きい数平均粒径を有する、請求の範囲 第14項に記載の方法。 16.テトラゾールが(i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体 、(ii)ビス‐(1(2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩ま たはその錯体、および(iii)それらの混合物から成る群から選ばれる、請求 の範囲第13項に記載の方法。 17.燃料粒子が約10ミクロンから約40ミクロンの範囲の数平均粒径を有 し、そして酸化剤粒子が約3ミクロンより大きい数平均粒径を有する、請求の範 囲第16項に記載の方法。 18.酸化剤が金属酸化物、金属水酸化物およびそれらの混合物から成る群か ら選ばれる、請求の範囲第16項に記載の方法。 19.成形装薬がペレットである、請求の範囲第16項に記載の方法。 20.酸化剤が銅、モリブデン、マンガン、ビスマス、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第19項 に記載の方法。 21.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第16項 に記載の方法。 22.金属酸化物または金属水酸化物が遷移金属の酸化物または遷移金属の水 酸化物である、請求の範囲第13項に記載の方法。 23.酸化剤が銅、モリブデン、ビスマス、マンガン、コバルトおよび鉄から 成る群から選ばれた金属の酸化物若しくは水酸化物である、請求の範囲第22項 に記載の方法。 24.工程(a)で、燃料が約10から約50重量%の範囲の、燃料として有 効な量で存在し、そして酸化剤が約90から約50重量%の範囲の、酸化に有効 な量で存在する、請求の範囲第13項に記載の方法。 25.成形装薬を水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む、請求の範囲 第13項に記載の方法。 26.工程(a)または工程(b)における混合物がバインダーを含んでいる 、請求の範囲第1項に記載の方法。 27.工程(b)と工程(c)が同時に行われる、請求の範囲第1項に記載の 方法。 28.次の: (a)金属過酸化物、無機の硝酸塩、無機の亜硝酸塩、金属酸化物、金属水酸 化物、無機の塩素酸塩、無機の過塩素酸塩若しくはそれらの混合物から成る群か ら選ばれた約1ミクロンから約20ミクロンの平均粒径を有する酸化剤の粒子; (i)5‐アミノテトラゾール、その塩またはその錯体、(ii)ビス‐(1( 2)H‐テトラゾール‐5‐イル)‐アミン、その塩またはその錯体および(i ii)それらの混合物から成る群から選ばれた少くとも一種のテトラゾールであ る約10ミクロンから約40ミクロンの数平均粒径を有する燃料粒子;ならびに 少くとも約20重量%でかつ約40重量%以下の水;の混合物を調製する工程; (b)その混合物をか粒化して約100メッシュから約14メッシュの重量平 均粒径を有するか粒を得る工程; (c)そのか粒を乾燥して無水のか粒を得る工程;および (d)その無水のか粒をペレット化してペレットにする工程 を含んでなる、無水のガス発生剤を製造する方法。 29.ペレットを水分に曝されることから防ぐ工程をさらに含む、請求の範囲 第27項に記載の方法。 30.工程(a)、(b)または(c)の任意の一工程においてバインダーを 添加する、請求の範囲第27項に記載の方法。 31.工程(c)で離型剤を加える、請求の範囲第27項に記載の方法。[Claims]   1. next:   (A) selected from the group consisting of alcohols, ketones, water and mixtures thereof. In the medium, oxidant particles having a number average particle size of about 1 to about 20 microns and tetra At least one fuel species selected from the group consisting of sols has a number average particle size of about 1 m Preparing a mixture of cron with about 100 micron fuel particles;   (B) particles of this mixture having a weight average particle size of about 100 mesh to about 14 mesh Assembling to obtain:   (C) drying this assembly to obtain anhydrous particles; and   (D) A step of molding the anhydrous particles into a molding charge. A method of producing an anhydrous gas generant, comprising:   2. The method of claim 1 wherein the molding comprises pelletizing the anhydrous particles. How to list.   3. The medium of step (a) is water and the mixture contains about 20 to about 50% by weight water. And the water was about 5 to about 11 times before the mixture was prepared. The method of claim 2 having a pH.   4. Tetrazole is (i) 5-aminotetrazole, its salt or its complex, (Ii) bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine, its salt or Is selected from the group consisting of the complex, and (iii) mixtures thereof. The method according to claim 3.   5. Fuel is 5-aminotetrazole or bis- (1 (2) H-tetrazole 5. The method according to claim 4, which is -5-yl) -amine.   6. The oxidant is from the group consisting of metal oxides, metal hydroxides or mixtures thereof. The method according to claim 4, which is selected.   7. The oxidizer consists of copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron. The oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of How to list.   8. The oxidant according to claim 7, which is an oxide or hydroxide of copper. Method.   9. The method according to claim 4, wherein the oxidant is CuO.   10. The oxidant is a metal oxide or the metal hydroxide is an oxide of a transition metal Alternatively, the method according to claim 2, which is a hydroxide of a transition metal.   11. 11. The oxidant is copper oxide or copper hydroxide, according to claim 10. The method described in.   12. Claims, further comprising the step of preventing the molding charge from being exposed to moisture. The method according to item 10.   13. The medium is water and the mixture comprises about 20 to about 50% by weight water, And about 5 to about 11 before the water is mixed with the fuel and / or oxidant particles. And a drying step (c) is carried out at a temperature below about 150 ° C. And the anhydrous particles have a weight average particle size of from about 14 mesh to about 30 mesh, The method according to claim 1.   14. Fuel particles have a number average particle size in the range of about 10 microns to about 40 microns. 14. The method of claim 13, wherein the method comprises:   15. The oxidant particles have a number average particle size greater than about 3 microns. The method according to paragraph 14.   16. The tetrazole is (i) 5-aminotetrazole, its salt or its complex , (Ii) bis- (1 (2) H-tetrazol-5-yl) -amine, its salts Or a complex thereof, and (iii) selected from the group consisting of a mixture thereof. The method of paragraph 13 of the.   17. Fuel particles have a number average particle size in the range of about 10 microns to about 40 microns. And the oxidant particles have a number average particle size greater than about 3 microns. The method according to item 16.   18. Whether the oxidant is a group consisting of metal oxides, metal hydroxides and mixtures thereof The method according to claim 16, which is selected from the group consisting of:   19. The method according to claim 16, wherein the molding charge is pellets.   20. Oxidizers from copper, molybdenum, manganese, bismuth, cobalt and iron 20. An oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of The method described in.   21. Oxidizers from copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron 17. A metal oxide or hydroxide selected from the group consisting of The method described in.   22. The metal oxide or metal hydroxide is a transition metal oxide or transition metal water. The method according to claim 13, which is an oxide.   23. Oxidizers from copper, molybdenum, bismuth, manganese, cobalt and iron 23. An oxide or hydroxide of a metal selected from the group consisting of 23. The method described in.   24. In step (a), the fuel is present in the range of about 10 to about 50% by weight as fuel. Is present in an effective amount and is oxidatively effective in the range of about 90 to about 50% by weight. 14. The method of claim 13, wherein the method is present in any amount.   25. Claims, further comprising the step of preventing the molding charge from being exposed to moisture. The method according to paragraph 13.   26. The mixture in step (a) or step (b) contains a binder A method according to claim 1.   27. The process according to claim 1, wherein step (b) and step (c) are performed simultaneously. Method.   28. next:   (A) Metal peroxide, inorganic nitrate, inorganic nitrite, metal oxide, metal hydroxide Compound, inorganic chlorate, inorganic perchlorate or a mixture thereof? Particles of an oxidizer having an average particle size of about 1 micron to about 20 microns selected from: (I) 5-aminotetrazole, its salt or its complex, (ii) bis- (1 ( 2) H-tetrazol-5-yl) -amine, its salt or its complex and (i ii) at least one tetrazole selected from the group consisting of mixtures thereof Fuel particles having a number average particle size of about 10 microns to about 40 microns; and Preparing a mixture of at least about 20% by weight and not more than about 40% by weight water;   (B) Granulate the mixture and weigh about 100 to about 14 mesh. Obtaining granules having a uniform particle size;   (C) drying the granules to obtain anhydrous granules; and   (D) Pelletizing the anhydrous granules into pellets A method of producing an anhydrous gas generant, comprising:   29. Claims, further comprising the step of protecting the pellets from exposure to moisture. 28. The method according to clause 27.   30. A binder is added in any one of the steps (a), (b) or (c). 28. The method according to claim 27, which is added.   31. 28. The method of claim 27, wherein a mold release agent is added in step (c).
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